从AtomicInteger源码看线程安全

一、当我们在说线程安全时，我们必须谈到线程安全的两个要素：

1、操作的原子性。

一个操作(可能包含多个子操作)要么全部执行，要么全部不执行。

一个经典的案例是：比如A和B两人，银行账户都有100块，在同一时间,A向B转100块钱，B向A转100块钱。

如果转账操作不是原子性的，则在A向B转账时，取得B账户的钱是100，再加100是200;B向A转账时，取得A账户的钱是100，在加100是200。

转完账后 两人都变成200块。 银行要亏死了，O(∩_∩)O哈哈~。

2、对象的可见性

可见性发生于多个线程访问共享变量时，一个线程对共享变量做了修改，其他线程能够立即看到。

可见性 也是由于现在的内存设置原因导致的一个问题,计算机中 不仅有主内存，而且有缓存。每个线程操作变量时，会把变量加载进CPU的缓存中，

修改后，会立即更新此缓存，但是不会立即刷新主内存的值。此时，如果其他线程访问此变量时，有可能拿的就不是最新的值。而造成不安全的情况，

此地可以引出一个问题：servlet是线程安全的 还是非安全的？

回答：如果servlet中没有共享变量，这是安全的，如果有，则非安全的。

二、解释完线程安全的要素后，我们来看AtomicInteger的源码：

取一个方法：

    public final int getAndIncrement() {        for (;;) {            int current = get();            int next = current + 1;            if (compareAndSet(current, next))                return current;        }    }

从代码的第二行可以看出，在return之前，此代码是一个死循环,任何线程都可以进入.

从第三行的get()

    public final int get() {        return value;    }

private volatile int value;

可以知道current是一个volatile关键字修饰的int型。此关键字修饰的变量保证了可见性。

从代码的第5行 源码：

    public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {        return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);    }

可以看到是一个cas原子操作。

unsafe是java用来在CPU级别的操作CAS指令的类，对于程序员来说，此类是不可用。

由于是cpu级别的指令，其开销比需要操作系统参与的锁的开销小。

对于多个线程进入时，会先比较现在的value 是否与expect相等，如果不相等，则进入下一个循环。如果相等，则会更新成update值。

之后再进入的线程则会死循环。这样就保证了操作的原子性。

这样一个方法中 即包含了原子性，又包含了可见性