最近面試被問到一個問題，AtomicInteger如何保證執行緒安全？我查閱了資料 發現還可以引申到 樂觀鎖/悲觀鎖的概念，覺得值得一記。

眾所周知，JDK提供了AtomicInteger保證對數字的操作是執行緒安全的，執行緒安全我首先想到了synchronized和Lock,但是這種方式又有一個名字，叫做互斥鎖，一次只能有一個持有鎖的執行緒進入，再加上還有不同執行緒爭奪鎖這個機制，效率比較低，所以又稱“悲觀鎖”。

但是相應的有了樂觀鎖的概念，他的思路就是，它不加鎖去完成某項操作，如果因為衝突失敗就重試，直到成功為止。這種說的比較抽象，我們直接拿AtomicInteger原始碼舉例，因為AtomicInteger保證執行緒安全就是因為使用了樂觀鎖。

Unsafe 是做一些Java語言不允許但是又十分有用的事情，具體的實現都是native方法，AtomicInteger裡呼叫的 Unsafe 方法 基於的是CPU 的 CAS指令來實現的。所以基於 CAS 的操作可認為是無阻塞的，一個執行緒的失敗或掛起不會引起其它執行緒也失敗或掛起。並且由於 CAS 操作是 CPU 原語，所以效能比較好。

    /**
     * Atomically increments by one the current value.
     *
     * @return the previous value
     */
    public final
 
 int getAndIncrement() {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);
    }

CAS就是Compare and Swap的意思，比較並操作。很多的cpu直接支援CAS指令。CAS是項樂觀鎖技術，當多個執行緒嘗試使用CAS同時更新同一個變數時，只有其中一個執行緒能更新變數的值，而其它執行緒都失敗，失敗的執行緒並不會被掛起，而是被告知這次競爭中失敗，並可以再次嘗試。CAS有3個運算元，記憶體值V，舊的預期值A，要修改的新值B。當且僅當預期值A和記憶體值V相同時，將記憶體值V修改為B，否則什麼都不做。

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
        int var5;
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

        return var5;
    }

最後比較一下 樂觀鎖/悲觀鎖的 區別

樂觀鎖適用於寫比較少的情況下，即衝突比較少發生，這樣可以省去了鎖的開銷，加大了系統的整個吞吐量。
但如果經常產生衝突，樂觀鎖 的重複嘗試 反倒會降低了效能，所以這種情況下用悲觀鎖就比較合適。