原子性、可见性、有序性

原子性、可见性、有序性，被称为线程的三大特性

可见性

java内存模型规定，将java的内存分为主内存和工作内存。所有的变量都放在主内存中，当线程使用变量时，会把主内存中的变量复制到工作内存中，然后对工作内存中的变量进行处理，处理完后更新到主内存。
由此出现了内存不可见的问题。 java内存模型

volatile关键字

加锁是可以保证内存的可见性的，因为加锁和释放锁的内存语义就是，当获取锁时，先清空工作内存中的变量，直接去主内存中获取；在释放锁时，将本地内存中修改的变量刷新回主内存中。

当一个变量使用volatile关键字修饰时，线程在写入变量时，不会把值存在缓存或者寄存器当中，而是会直接刷新回主内存；当其他线程在读取该共享变量时，也不会读取工作内存中的值，而是直接从主内存中获取。

volatile保证了可见性，但不保证原子性。比如计算一个数值，依赖于当前可见的变量，则需要获取--计算--写入，这三步不是原子性的。

原子性

所以怎么保证原子性呢？加锁是可以解决的，因为加锁后可以保证一次只有一个线程操作，但独占锁大大降低了并发性。

所以引入了CAS操作，CAS即Compare and Swap，比较和交换。它是JDK提供的非阻塞原子性操作，通过硬件保证了 比较-更新 操作的原子性。

AtomicLong

AtomicLong就是基于CAS实现的，CAS的主要实现方式就是JDK提供的Unsafe类，Unsafe类中的方法都是native的方法。

AtomicLong是原子性递增或者递减类，主要函数包括incrementAndGet（等价于线程安全的++i），decrementAndGet(--i)，getAndIncrement(i++)，getAndDecrement(i--)，内部是使用Unsafe类实现的

LongAdder

LongAdder JDK8新增了原子操作类LongAdder。由于AtomicLong在高并发的条件下会同时竞争更新同一个原子变量，导致CAS操作失败后，会无限自旋尝试CAS，浪费CPU资源。LongAdder的解决方案是在内部维护一个延迟初始化的原子性更新数组（默认情况下Cell数组是null）和一个基值变量base。并发线程数少的时候，累加操作针对base进行；并发量大的时候，初始化Cell数组为2（动态扩容，不够时扩大为2倍，复制原Cell数组到新扩容数组，剩下空着的设为null），每个Cell里面有一个初始值为0的long型变量，多个线程在争夺一个Cell变量失败时，可以在其他Cell上尝试CAS操作，这样就可以提升性能。
longValue()、sum()：返回当前值，内部操作是累加所有Cell内部的value值再累加base

有序性

Java内存模型允许编译器和处理器，对指令重新排序以提高性能。单线程下指令重排并不会影响程序的最终执行结果。但多线程下是会存在问题的。

volatile关键字除了解决可见性的问题，还可以解决有序性的问题。变量使用volatile修饰时有序规则：