并发包中的原子类可以解决类似num++这样的复合类操作的原子性问题，相比锁机制，使用原子类更精巧轻量，性能开销更小，下面就一起来分析下原子类的实现机理。
悲观的解决方案（阻塞同步）
我们知道，num++看似简单的一个操作，实际上是由1.读取 2.加一 3.写入 三步组成的，这是个复合类的操作（所以我们之前提到过的volatile是无法解决num++的原子性问题的），在并发环境下，如果不做任何同步处理，就会有线程安全问题。最直接的处理方式就是加锁。
synchronized(this){
num++;
}
使用独占锁机制来解决，是一种悲观的并发策略，抱着一副“总有刁民想害朕”的态势，每次操作数据的时候都认为别的线程会参与竞争修改，所以直接加锁。同一刻只能有一个线程持有锁，那其他线程就会阻塞。线程的挂起恢复会带来很大的性能开销，尽管jvm对于非竞争性的锁的获取和释放做了很多优化，但是一旦有多个线程竞争锁，频繁的阻塞唤醒，还是会有很大的性能开销的。所以，使用synchronized或其他重量级锁来处理显然不够合理。
乐观的解决方案（非阻塞同步）
乐观的解决方案，顾名思义，就是很大度乐观，每次操作数据的时候，都认为别的线程不会参与竞争修改，也不加锁。如果操作成功了那最好；如果失败了，比如中途确有别的线程进入并修改了数据（依赖于冲突检测），也不会阻塞，可以采取一些补偿机制，一般的策略就是反复重试。很显然，这种思想相比简单粗暴利用锁来保证同步要合理的多。
鉴于并发包中的原子类其实现机理都差不太多，本章我们就通过AtomicInteger这个原子类来进行分析。我们先来看看对于num++这样的操作AtomicInteger是如何保证其原子性的。
/**
* Atomically increments by one the current value.
*
* @return the updated value
*/
public final int incrementAndGet() {
for (;;) {
int current = get();
int next = current + 1;
if (compareAndSet(current, next))
return next;
}
}
我们来分析下incrementAndGet的逻辑：
1.先获取当前的value值
2.对value加一
3.第三步是关键步骤，调用compareAndSet方法来来进行原子更新操作，这个方法的语义是：
先检查当前value是否等于current，如果相等，则意味着value没被其他线程修改过，更新并返回true。如果不相等，compareAndSet则会返回false，然后循环继续尝试更新。
compareAndSet调用了Unsafe类的compareAndSwapInt方法
/**
* Atomically sets the value to the given updated value
* if the current value {@code ==} the expected value.
*
* @param expect the expected value
* @param update the new value
* @return true if successful. False return indicates that
* the actual value was not equal to the expected value.
*/
public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}
Unsafe的compareAndSwapInt是个native方法，也就是平台相关的。它是基于CPU的CAS指令来完成的。
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);
CAS(Compare-and-Swap)
CAS算法是由硬件直接支持来保证原子性的，有三个操作数：内存位置V、旧的预期值A和新值B，当且仅当V符合预期值A时，CAS用新值B原子化地更新V的值，否则，它什么都不做。
//CMPXCHG
Unsafe的相关用法，而下面是结合网站中的介绍和具体的AtomicInteger类来讲解一下其相关的用法。
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
try {
valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
private volatile int value;
首先可以看到AtomicInteger类在域中声明了这两个私有变量unsafe和valueOffset。其中unsafe实例采用Unsafe类中静态方法getUnsafe()得到，但是这个方法如果我们写的时候调用会报错，因为这个方法在调用时会判断类加载器，我们的代码是没有“受信任”的，而在jdk源码中调用是没有任何问题的；valueOffset这个是指类中相应字段在该类的偏移量，在这里具体即是指value这个字段在AtomicInteger类的内存中相对于该类首地址的偏移量。
然后可以看一个有一个静态初始化块，这个块的作用即是求出value这个字段的偏移量。具体的方法使用的反射的机制得到value的Field对象，再根据objectFieldOffset这个方法求出value这个变量内存中在该对象中的偏移量。
volatile关键字保证了在多线程中value的值是可见的，任何一个线程修改了value值，会将其立即写回内存当中
getAndSet这个方法作用为将value值设置为newValue，并返回修改前的value值
在for循环中，保证每次如果compareAndSet这个方法失败之后，能重新进行尝试，直到成功将value值设置为newValue。
compareAndSet这个方法主要调用unsafe.compareAndSwapInt这个方法，这个方法有四个参数，其中第一个参数为需要改变的对象，第二个为偏移量(即之前求出来的valueOffset的值)，第三个参数为期待的值，第四个为更新后的值。整个方法的作用即为若调用该方法时，value的值与expect这个值相等，那么则将value修改为update这个值，并返回一个true，如果调用该方法时，value的值与expect这个值不相等，那么不做任何操作，并范围一个false。
因此之所以在getAndSet方法中调用一个for循环，即保证如果调用compareAndSet这个方法返回为false时，能再次尝试进行修改value的值，直到修改成功，并返回修改前value的值。
整个代码能保证在多线程时具有线程安全性，并且没有使用java中任何锁的机制，所依靠的便是Unsafe这个类中调用的该方法具有原子性，这个原子性的保证并不是靠java本身保证，而是靠一个更底层的与操作系统相关的特性实现。
CAS的ABA问题
当然CAS也并不完美，它存在"ABA"问题，假若一个变量初次读取是A，在compare阶段依然是A，但其实可能在此过程中，它先被改为B，再被改回A，而CAS是无法意识到这个问题的。CAS只关注了比较前后的值是否改变，而无法清楚在此过程中变量的变更明细，这就是所谓的ABA漏洞。
http://ifeve.com/sun-misc-unsafe/
https://blog.csdn.net/sherld/article/details/42492259