package-info

这个package-info.java 来源于java.util.concurrent.atomic

这个包下面是一些用来支持单变量的无锁线程安全。本质上来说，这些类只是将volatile的值和字段还有数组元素的概念扩展到了那些需要提供类似compareAndSet(expectedValue, updateValue)也就是CAS原子更新操作的对象中。这个方法的作用是如果参数中（不同类参数不一样）的expectedValue字段和当前持有的这个值是一样的，这个值就会被更新为updateValue值，并且在更新成功后返回true，注意返回失败只有当expectedValue和当前元素不一样的时候才会返回false。

在这个包中的类还包含无条件的设置方法，可以直接将元素更新为指定的值，同时还有弱条件的原则更新操作weakcompareandset，这样的话从接口上就有CAS原子更新，弱原子更新，以及无条件更新三种。

正确的按照规范使用这些方法可以使用现代处理器上可用的高效的机器级的原子指令。然后，在某些平台上这种支持可能需要平台内部的某种锁定。因此，不能严格的保证方法是非阻塞的，也就是说线程在执行操作之前可能会暂时的阻塞住。

以下这些类
java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean
java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger,
java.util.concurrent.atomic.AtomicLong，
java.util.concurrent.atomic.AtomicReference
每一个都提供了对对应类型的单个变量的访问和更新，同时还提供一些与这些类型相关的方法。举个例子，AtomicInteger和AtomicLong提供了自增的方法，可以通过下面这个例子可以按序生成一个序列

class Sequencer {
   private final AtomicLong sequenceNumber
     = new AtomicLong(0);
   public long next() {
    return sequenceNumber.getAndIncrement();
   }
 }}

相似的，定义一个类似的工具方法也很方便，像getAndIncrement一样，把原子操作应用到元素上。例如：

long getAndTransform(AtomicLong var) {
  long prev, next;
  do {
    prev = var.get();
    //调用一些操作后得到next
    next = transform(prev);
    //CAS确保这个操作原子完成
  } while (!var.compareAndSet(prev, next));
  return prev; // return next; for transformAndGet
 }}
 
 long transform(long input){
   //在这处理需要原子保证的操作
 }

注意 原子访问和更新的效果通常遵循volatiles的规则
下面是oracle关于这个规则的文档
The Java Language Specification (17.4 Memory Model)

简单来说：

• get方法和读取一个volatile变量的内存效果一样
• set方法和写（包括分配）一个volatile变量的内存效果一样
• lazySet方法和写（包括分配）一个volatile变量的内存效果一样，但是，这个方法允许对后续（对之前的不行）内存操作进行重新排序这些操作本身不会对非Volatile描述的普通写入进行重排序。在整个使用的上下文中，lazySet一般用于取消引用的时候，为了垃圾回收，这个引用就不再能访问了。
• weakCompareAndSet 原子性的进行读和有条件的进行写，但是不会创建任何happens-before（这部分放到内存里面说）屏障，这就意味着对于任何非weakCompareAndSet得目标的读和写的先后顺序不提供任何担保。
• compareAndSet 以及相似的读和更新的操作，比如getAndIncrement都和读写volatile变量的内存效果是一样的。
• 出了对于单个元素的这种操作的类以外，这个包下面还包括一些Updater的类，这些类可以用于提供对任何给定字段或者给定类的CAS操作

分开说说下面的这些类或者方法

• 下面这几个类都是基于反射提供对关联字段的访问。主要用于这样的原子数据结构——位于同一个节点中的多个独立原子更新的volatile字段。这些类对于在何时和如何使用原子更新上提供了更好的灵活性，但是这个灵活性的代价是基于反射的这种设置会使得操作更加笨拙，使用时也更加不方便，提供的保证也更弱
  • java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceFieldUpdater
  • java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerFieldUpdater
  • java.util.concurrent.atomic.AtomicLongFieldUpdater
• 下面这几个类进一步将原子操作扩展到对应类型的数组中。同时这些类对于提供普通数组所不具备的volatile访问语义方面也很重要。
  • java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerArray
  • java.util.concurrent.atomic.AtomicLongArray
  • java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceArray

关于weakCompareAndSet：
原子类还支持方法weakcompareandset，这种方法的适用性有限。在某些平台上正常情况下，weak版本可能比compareandset更有效，但不同之处在于weak compareandset方法的任何给定调用都有可能返回莫名其妙的错误 false（也就是说，没有明显的原因告诉你为啥false了）。返回错误的时候如果需要可以选择重试一次，重试是否能够成功取决于变量持有expectedValue，并且没有其他线程试图修改变量的时候，重试操作最后会成功。（比如，返回false可能是由于内存争用造成的，所以这个时候返回的false可能是跟预期值和当前值不相等无关）。另外，weakcompareandset不提供和通常的同步操作需要的顺序保证。但是这个方法比较适合用于更新那种和happen-before顺序无关的统计变量或者计数器。

关于AtomicMarkableReference
java.util.concurrent.atomic.AtomicMarkableReference，这个类把一个布尔类型和一个引用类型关联起来，这个类可以有很多应用，例如，这个位可以用于在一个数据结构中标识这个引用被逻辑删除了。

关于AtomicStampedReference
java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference，这个类把一个整形和一个引用类型关联起来，这个的应用可以是用于标识一系列的更新的版本号。

原子类主要设计给那些无阻塞数据结构和相关基础类。注意， compareAndSet方法不是一个一般意义上对锁的替代，而是只有在针对对象的单个关键变量的更新时比较适用。

注意 原子类不是对 java.lang.Integer和类似类的一个通用的替换类，这些类也会定义hashcode和compareto，但是由于原子变量是主要用于变化的，也就是说这个变量是期望变化的，这就使得这些变量不适合作为哈希表的key。另外，这个包里面只提供了那些比较通用的类。比如没有byte的原子类，如果的确是需要的这种不常见的操作，可以使用atomicinteger保存byte值，并进行适当的强制转换就可以了。

还可以用java.lang.Float#floatToRawIntBits和java.lang.Float#intBitsToFloat进行转换，类似的double可以用java.lang.Double#doubleToRawLongBits和java.lang.Double#longBitsToDouble进行转换