atomic 保证原子性操作的包位于 java.util.concurrent 下。

Atomic 包相关类使用

AtomicReference

保证原子性的类引用对象，但是无法避免 CAS 的 ABA 问题。

测试案例

package com.personal.test.atomic;
import lombok.Data;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
public class Atomic20201223171556 {
    public static void main(String[] args) {
        User u1 = new User("zhangsan", "1234#qwer");
        User u2 = new User("lisi", "1234#qwer");
        User u3 = new User("wangwu", "1234#qwer");
        User u5 = new User("zhangsan", "1234#qwer");
        // 声明
        AtomicReference<User> atomicReference = new AtomicReference<>(u1);
        // 比较期望值并且替换
        System.out.println(atomicReference.compareAndSet(u5, u2));
        // 比较期望值并且替换
        System.out.println(atomicReference.compareAndSet(u2, u3));
        System.out.println(atomicReference.get());
    }
}
@Data
class User {
    private String username;
    private String password;
    public User(String username, String password) {
        this.username = username;
        this.password = password;
    }
}

AtomicStampedReference

该对象能够解决 CAS 算法的 ABA 问题。

测试案例

package com.personal.test.atomic;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;
public class Atomic20201226231324 {
    public static void main(String[] args) {
        User u1 = new User("zhangsan", "1234#qwer");
        User u2 = new User("lisi", "1234#qwer");
        User u3 = new User("wangwu", "1234#qwer");
        User u5 = new User("zhangsan", "1234#qwer");
        // 声明
        AtomicStampedReference<User> atomicReference = new AtomicStampedReference<>(u1, 0);
        // 比较期望值并且替换
        System.out.println(atomicReference.compareAndSet(u1, u2, 0, 1));
        // 比较期望值并且替换
        System.out.println(atomicReference.compareAndSet(u2, u3, 1, 2));
        System.out.println(atomicReference.getStamp());
        System.out.println(atomicReference.getReference());
    }
}

CAS 算法

一个线程失败或挂起并不会导致其他线程也失败或挂起，那么这种算法就被称为非阻塞算法。而CAS就是一种非阻塞算法实现，也是一种乐观锁技术，它能在不使用锁的情况下实现多线程安全，所以CAS也是一种无锁算法。

CAS 比较并交换，是一种实现并发算法时常用到的技术，Java 并发包中的很多类都使用了 CAS 技术。

自旋锁

根据对象对应访问内存的值和本地线程内存的值，来确定是否一致，判断期间是否有其他线程进行修改。

CAS 缺点

主要存在两大缺点，
其一是 UnSafe 类中自旋耗时比较久，多线程环境下根据线程数的数量成正比时间增长。
其二是 ABA 问题，如果没有类似乐观锁等版本控制，可能存在中间操作导致其他问题。

Unsafe 是位于 sun.misc 包下的一个类。Unsafe 提供的 API 大致可分为内存操作、CAS、Class 相关、对象操作、线程调度、系统信息获取、内存屏障、数组操作等几类。由于并发相关的源码很多用到了 CAS，比如 java.util.concurrent.atomic 相关类、AQS、CurrentHashMap 等相关类。

参考资料

Unsafe 中 CAS 的实现
CAS 算法详解