本篇文章的主要内容如下：
1：AtomicIntegerArray实例 2：AtomicIntegerArray的源码解析 3：AtomicInLongArray 1、AtomicIntegerArray实例 接下来的例子是定义一个普通的整型数组和一个AtomicIntegerArray在多线程下添加元素，看看会出现什么效果。
public class AtomicIntegerArrayTest { private static int[] intArr = new int[5]; private static AtomicIntegerArray aiArr = new AtomicIntegerArray(5); private static ThreadPoolExecutor pool; static { pool = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 1, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(1000)); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { intArrTest(); aiArrTest(); pool.awaitTermination(3, TimeUnit.SECONDS); System.out.println(“AtomicInteger=” + aiArr); StringBuilder sb = new StringBuilder(“整形数组=[”); for(int i=0;i<intArr.length;i++){ sb.append(intArr[i]).append(" “); } sb.append(”]"); System.out.println(sb.toString()); pool.shutdown(); } //普通整型数组多线程下添加元素 public static void intArrTest() { for (int i = 0; i < 5; i++) { pool.execute(() -> { for (int j = 0; j < 10000; j++) { intArr[j % 5]++; } }); } } //AtomicIntegerArray多线程下添加元素 public static void aiArrTest() { for (int i = 0; i < 5; i++) { pool.execute(() -> { for (int j = 0; j < 10000; j++) { aiArr.getAndIncrement(j % 5); } }); } } } 运行结果如下：
Java并发包-atomic包-让您彻底掌握AtomicIntegerArray源码 Java并发包-atomic包-让您彻底掌握AtomicIntegerArray源码 通过上面的运行结果可以看出，普通的int[]数组每一次运行结果都是不同的，而AtomicIntegerArray无论运行多少次，运行结果都是一样且正确的。所以大家是不是明白了AtomicIntegerArray是保证数组中元素的原子操作，而不是数组本身的原子操作。
2、AtomicIntegerArray的源码解析 首先说一下AtomicIntegerArray的特点：
1：AtomicIntegerArray是保证整形数组的元素进行原子操作，而不是数组本身 好多同学刚接触AtomicIntegerArray时都认为是原子性操作数组，其实它是保证整形数组元素的原子操作，我们从源码中可以得到这个答案，那接下来我们进入源码看一下。
2.1、重要的成员变量
//CAS的包装类 private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe(); //获取对象头的长度 private static final int base = unsafe.arrayBaseOffset(int[].class); private static final int shift; //底层的整形数组，但是没有被volatile修饰 private final int[] array; //静态代码块 static { //数组中元素字节长度,int类型是4个字节 int scale = unsafe.arrayIndexScale(int[].class); if ((scale & (scale - 1)) != 0) throw new Error(“data type scale not a power of two”); shift = 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(scale); } 好多同学对上面的base、scale、shift都不太明白，接下来我详细分析以下。在将这些内容之前，我首先简单介绍以下关于JVM怎样定义对象的
一个对象主要包含三个部分： 第一个部分：对象头：主要是包含象本身定义的信息(如：hashCode,锁，GC的分代年龄)和类型指针(通过这个指针可以获取是属于哪一个类) 第二部分：实例数据：我们定义的各种字段。 第三部分：对齐填充：使对象占内存是8字节的整数倍 上面只是对对象的定义做了简单的介绍，关于JVM详细的内容我会有一个专题去介绍，这里就不在展开说明了。简单的理解对象的构造后下面的内容就非常的好理解了。
base:数组第一个元素的偏移地址。也就是数组对象头所占的字节数。
这个base是通过调用Unsafe中的arrayBaseOffset获取的。我们跟进这个方法中，发现是一个本地方法：
public native int arrayBaseOffset(Class<?> var1); scale：获取数组元素所占字节长度。
这个scale也是通过调用Unsafe中的arrayIndexScale()方法获取的，跟进这个方法发现也是一个本地方法：
public native int arrayIndexScale(Class<?> var1); 通过下面的大白话说明更能让大家理解：
1：int类型，4个字节，那么通过上面方法算出的就是scale=4 2：long类型，8个字节，那么通过上面方法算出的就是scale=8 通过跟踪断点，如图：
Java并发包-atomic包-让您彻底掌握AtomicIntegerArray源码 int类型获取的scale=4
Java并发包-atomic包-让您彻底掌握AtomicIntegerArray源码 long类型获取的scale=8
所以通过arrayBaseOffset()方法和arrayIndexScale()方法可以获取数组元素的内存地址
shift:左移的基数
shift = 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(scale); 在这一篇文章我已经介绍过了numberOfLeadingZeros(),它的大概意思就是获取指定数据二进制第一次出现1前的0的个数。如图：
Java并发包-atomic包-让您彻底掌握AtomicIntegerArray源码 我们知道scale=4，所以
Java并发包-atomic包-让您彻底掌握AtomicIntegerArray源码 所以shift=31-29=2
通过上面的讲解，大家对上面的base/scale/shift是非常清楚了，他们是为查找到数组中某一个元素的内存偏移地址服务的。那接下来我们看一下怎样获取元素的偏移地址。
private long checkedByteOffset(int i) { if (i < 0 || i >= array.length) //走到这一步：说明给定的数组下标不合法 throw new IndexOutOfBoundsException("index " + i); //返回指定i在内存的偏移量 return byteOffset(i); } private static long byteOffset(int i) { return ((long) i << shift) + base; } 上面的byteOffset就是获取下标为i在数组内存的偏移量，因为int类型的scale=4，所以下标为i的内存偏移地址就是base+(i-1)*4,和((long)i<<2)+base意义一样。举个例子如下：
1：i=4 2:base+4*4 = base+16 3:((long) i << shift) + base = (4<<2)+base = 16+base 2.2、构造函数
上面讲解了在AtomicIntegerArray的成员变量，但是大家发现底层数组array用关键字final修饰，并没有用关键字volatile修饰，因为volatile只对单个变量起作用，从这也可以看出AtomicIntegerArray能够保证数组中的元素线程安全，而不是数组本身。
//第一个构造函数：传递底层数组的长度，因为array被final修饰，所以数组本身不能修改。 public AtomicIntegerArray(int length) { array = new int[length]; } //第二个构造函数：传递一个数组，从代码可以看出是复制一份，然后赋值给底层数组，当底层数组改变时不影响传递的那个参数。 public AtomicIntegerArray(int[] array) { // Visibility guaranteed by final field guarantees this.array = array.clone(); } 2.3、重要的方法
第一类方法：对数组中的元素单一操作
//获取底层数组的长度，因为array是final修饰，所以数组长度不能变化，无需加锁。 public final int length() { return array.length; } //获取指定下标的元素 public final int get(int i) { return getRaw(checkedByteOffset(i)); } //通过unsafe原子获取数组下标为i的元素。 private int getRaw(long offset) { return unsafe.getIntVolatile(array, offset); } //通过unsafe原子设置数组下标为i的元素的值。 public final void set(int i, int newValue) { unsafe.putIntVolatile(array, checkedByteOffset(i), newValue); } 第二类方法：对数组中元素的符合操作
//比较数组下标为i的元素，成功则设置，失败则自旋。 public final boolean compareAndSet(int i, int expect, int update) { return compareAndSetRaw(checkedByteOffset(i), expect, update); } private boolean compareAndSetRaw(long offset, int expect, int update) { return unsafe.compareAndSwapInt(array, offset, expect, update); } //原子设置数组下标为i的值为newValue,然后返回旧值 public final int getAndSet(int i, int newValue) { return unsafe.getAndSetInt(array, checkedByteOffset(i), newValue); } //通过CAS原子设置下标为i的值+delta,然后返回旧值 public final int getAndAdd(int i, int delta) { return unsafe.getAndAddInt(array, checkedByteOffset(i), delta); } //通过CAS原子设置下标为i的值+1，并返回+1前的旧值 public final int getAndIncrement(int i) { return getAndAdd(i, 1); } //通过CAS原子设置下标为i的值+1，并返回新值 public final int incrementAndGet(int i) { return getAndAdd(i, 1) + 1; } //通过CAS原子设置下标为i的值+delta，并返回新值 public final int addAndGet(int i, int delta) { return getAndAdd(i, delta) + delta; } //通过CAS原子设置下标为i的值-1，并返回旧值 public final int getAndDecrement(int i) { return getAndAdd(i, -1); } //通过CAS原子设置下标为i的值-1，并返回新值 public final int decrementAndGet(int i) { return getAndAdd(i, -1) - 1; } 第三类方法：对数组中元素的更加复杂操作。
//获取下标为i的元素值pre，然后将pre传递给功能函数，并返回旧值pre public final int getAndUpdate(int i, IntUnaryOperator updateFunction) { long offset = checkedByteOffset(i); int prev, next; do { prev = getRaw(offset); next = updateFunction.applyAsInt(prev); } while (!compareAndSetRaw(offset, prev, next)); return prev; } //获取下标为i的元素值pre，然后将pre传递给功能函数，并返回新值next public final int updateAndGet(int i, IntUnaryOperator updateFunction) { long offset = checkedByteOffset(i); int prev, next; do { prev = getRaw(offset); next = updateFunction.applyAsInt(prev); } while (!compareAndSetRaw(offset, prev, next)); return next; } //获取下标为i的元素值pre，将x和pre传递给功能函数，并返回旧值pre public final int getAndAccumulate(int i, int x, IntBinaryOperator accumulatorFunction) { long offset = checkedByteOffset(i); int prev, next; do { prev = getRaw(offset); next = accumulatorFunction.applyAsInt(prev, x); } while (!compareAndSetRaw(offset, prev, next)); return prev; } //获取下标为i的元素值pre，将x和pre传递给功能函数，并返回新值next public final int accumulateAndGet(int i, int x, IntBinaryOperator accumulatorFunction) { long offset = checkedByteOffset(i); int prev, next; do { prev = getRaw(offset); next = accumulatorFunction.applyAsInt(prev, x); } while (!compareAndSetRaw(offset, prev, next)); return next; } 从上面的所有方法中，可以看出几乎所有的方法都是通过CAS对数组中的元素进行操作，而不是数组本身，所以要记住AtomicIntegerArray和AtomicLongArray都是对数组中的元素进行操作的。
3、AtomicLongArray AtomicLongArray和AtomicIntegerArray机制是一样的，大家可以自行观看源码，这里就不在介绍了。接下来一篇文章将对atomic包中另外一个类型：AtomicIntegerFieldUpdater进行详细分析。
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