什么是原子操作
假定在多线程环境中有一个操作 A，A 操作要么不执行，要么完全执行结束（执行过程中不能被其他线程影响），那么 A 操作就是原子的。
如何实现原子操作
- synchronized 锁就是原子操作，被 synchronized 锁住的方法或代码块在执行过程中不会停下来去执行其他线程，所以 synchronized 锁是原子操作。
- 实现原子操作还可以使用处理器的 CAS 指令（现代处理器基本上都支持 CAS 指令）。
CAS 原理
现代处理器都提供了 CAS 指令(原子指令，由 CPU 保证)，循环这个指令（自旋），直到成功为止。假定程序对变量 i 做 i++ 操作，CAS 操作会有如下步骤：
- 传入变量 i 的旧值（未操作之前的值，假设 i 的原始值为 0）;
- 根据旧值计算出新值，执行
i++操作此时得到 i=1（此时的新值还未写入内存）; - 比较内存中 i 此时的值是否等于旧值 0（在上面两步操作时，可能会有其他线程对 i 的值进行了修改，此时判断一下内存中的值是否等于旧值来判断 i 是否被其他线程修改）
- 根据步骤 3 得出的结果，如果两值相等，则把步骤 2 计算出来的新值写入内存，本次操作完成；如果两值不相等，则把内存中的值赋值给旧值，再回到步骤 1，重新开始 CAS 操作，直到执行成功为止。这便是上面提到的“自旋”。
CAS 存在的问题
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ABA 问题
在上面的 CAS 操作步骤中的第 3 步时会根据两个值来判断是否被其他线程修改过，试想，如果有另一个线程把 i 的值修改为了 2，紧接着又把 i 的值改回了 1，此时利用第 3 步的判断就无法判断出 i 值被修改过。解决此问题可以使用版本戳的方法，在操作前定义一个版本戳，变量每被修改以此，版本戳就加 1。此线程操作完后检查版本戳是否和操作前一致，以此来判断变量 i 是否被修改过。 -
开销问题
当有很多线程同时操作同一个变量时，线程间的竞争关系很激烈，会导致步骤 4 循环次数过多，性能开销较大 -
只能保证一个共享变量进行原子操作，如果想保证多个变量进行原子操作，CAS 无法实现。可以把多个共享变量合并成一个共享变量来操作，例如将多个变量封装成一个对象，这样就可以进行 CAS 操作。
悲观锁
线程在执行某个方法或代码块时，为了防止被其他线程影响，代码执行前先上锁（synchronized），这样其他线程将无法操作，只能进行阻塞。
悲观锁可以有效解决多线程间的安全性问题，但是上锁后其他线程都要处于阻塞状态，性能较差。
乐观锁
乐观锁不会真正锁住某个方法或代码块，所有线程都可以正常执行，在真正的操作执行完后会去检查状态（常用版本戳），如果检查发现在此线程执行过程中被其他线程修改过，则终止本操作并恢复本次的操作。
乐观锁是一种思想，CAS 操作的就是乐观锁，CAS 最终判断变量是否被修改过，就是乐观锁中的检查状态。
JDK 原子操作类
JDK 提供了一系列的原子操作类，以下列举部分，详细资料请查阅 JDK 文档。
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AtomicInteger
主要提供对以原子方式对 int 类型操作- int addAndGet(int delta)：以原子方式将输入的数值与实例中的值(AtomicInteger 里的 value)相加，并返回结果
- int getAndIncrement()：以原子方式将当前值(AtomicInteger 里的 value)加 1，并返回加 1 前的值
- int IncrementAndAnd()：以原子方式将当前值(AtomicInteger 里的 value)加 1，并返回加 1 后的值
- int getAndSet(int newValue)：以原子方式将 newValue 设置为当前值，并返回实例中的旧值
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AtomicIntegerArray
主要提供原子的方式更新数组里的整型- int addAndGet(int i,int delta)：以原子方式将输入值与数组中所以 ide 元素相加，并返回相加后的值
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AtomicReference 原子更新引用类型，使用此类可以原子更新一个对象，变相解决了 CAS 的第三个问题
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AtomicStampedReference 利用版本戳的形式记录了每次改变后的版本号，变相解决了 CAS 的 ABA 问题，此类关心的是变量有没有被动过
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AtomicMarkableReferene 原子更新带有标记位的引用类型，此类和 AtomicStampedReference 类似，但是此类关心的是变量被动过几次
