面试题：Java中 有哪些原子类? 它们的原理分别是什么 ?

在Java中，原子类主要位于java.util.concurrent.atomic包中，它们提供了一种在不使用锁的情况下实现线程安全的操作。以下是Java中常见的原子类及其原理：

1. AtomicInteger
   • 原理：基于CAS（Compare-And-Swap）操作实现。CAS是一种硬件级别的原子操作，它包含三个操作数：内存位置、预期值和新值。如果内存位置的当前值与预期值匹配，则处理器会自动将该位置的值更新为新值，否则不做任何操作。
   • 常用方法：get()、set()、compareAndSet()、incrementAndGet()等。
2. AtomicLong
   • 原理：与AtomicInteger类似，也是基于CAS操作实现，但用于操作long类型的变量。
   • 常用方法：get()、set()、compareAndSet()、incrementAndGet()等。
3. AtomicBoolean
   • 原理：基于CAS操作实现，用于操作boolean类型的变量。
   • 常用方法：get()、set()、compareAndSet()等。
4. AtomicReference
   • 原理：基于CAS操作实现，用于操作引用类型的变量。
   • 常用方法：get()、set()、compareAndSet()等。
5. AtomicIntegerArray
   • 原理：基于CAS操作实现，用于操作int类型的数组。
   • 常用方法：get()、set()、compareAndSet()等。
6. AtomicLongArray
   • 原理：与AtomicIntegerArray类似，也是基于CAS操作实现，但用于操作long类型的数组。
   • 常用方法：get()、set()、compareAndSet()等。
7. AtomicReferenceArray
   • 原理：基于CAS操作实现，用于操作引用类型的数组。
   • 常用方法：get()、set()、compareAndSet()等。
8. AtomicStampedReference
   • 原理：基于CAS操作实现，用于解决ABA问题。它通过引入一个stamp（版本号）来避免ABA问题。
   • 常用方法：get()、set()、compareAndSet()等。
9. AtomicMarkableReference
   • 原理：与AtomicStampedReference类似，但使用一个boolean标记来代替版本号。
   • 常用方法：get()、set()、compareAndSet()等。

总结

Java中的原子类通过CAS操作实现了无锁的线程安全操作，适用于高并发的场景。它们提供了一种高效的方式来更新变量，避免了使用锁带来的性能开销。