Java中是如何實現原子操作的？
阿新 • • 發佈：2019-02-17
原子（atomic）在物理上的定義是，不能被分割的最小的粒子。而在Java中，原子操作指的是不能被中斷的一個或一系列操作。那麼Java裡面是如何實現原子操作的呢？
第一個方法是迴圈CAS
先簡單說明一下什麼是CAS。
CAS即compare and swap，比較並交換。CAS操作包含三個運算元：記憶體位置（V），預期原值（A），新值（B）。比較和交換就體現在這三個運算元上面，如果記憶體位置的值與預期原值相匹配，那麼處理器會自動將新值更新到該記憶體位置，如果不匹配，處理器就不做操作。JVM中的CAS操作也正是利用了處理器提供的cmpxchg指令來實現的。
下面看一段迴圈CAS的程式碼來做進一步的瞭解：
最終結果不一致的原因是多個處理器同時從自己的快取中讀取變數i，各自加1後又放入記憶體，unsafeCount()方法不能保證原子性，因為多個處理器有可能同時執行i++操作，所以結果就如圖所示。
從JDK 1.5開始，併發包裡提供了一些類來支援原子操作，比如剛用到的AtomicInteger類。
第二個方法是鎖
鎖機制保證了只有獲得鎖的執行緒才可以操作鎖定的記憶體區域。JVM中除了偏向鎖，其他的鎖都用了迴圈CAS的方式來獲取鎖和釋放鎖。