前面講的兩個AtomicInteger和AtomicIntegerArray，這兩個都是在最初設計編碼時候就已經考慮到了需要保證原子性。但是往往有很多情況就是，由於需求的更改，原子性需要在後面加入，類似於我不要求你這整個類操作具有原子性，我只要求你裡面一個欄位操作具有原子性。沒錯，concurrent.atomic包下AtomicIntegerFieldUpdater就是這個作用的。

AtomicXXXFieldUpdater主要包括以下幾個：AtomicIntegerFieldUpdater，AtomicLongFieldUpdater，AtomicReferenceFieldUpdater

What is AtomicIntegerFieldUpdater

相信前言部分講的已經很清晰易懂了，AtomicIntegerFieldUpdater就是用來更新某一個例項物件裡面的int屬性的。
但是注意，在用法上有規則：

• 欄位必須是volatile型別的，線上程之間共享變數時保證立即可見
• 欄位的描述型別（修飾符public/protected/default/private）是與呼叫者與操作物件欄位的關係一致。也就是說呼叫者能夠直接操作物件欄位，那麼就可以反射進行原子操作。
• 對於父類的欄位，子類是不能直接操作的，儘管子類可以訪問父類的欄位。
• 只能是例項變數，不能是類變數，也就是說不能加static關鍵字。
• 只能是可修改變數，不能使final變數，因為final的語義就是不可修改。
• 對於AtomicIntegerFieldUpdater和AtomicLongFieldUpdater只能修改int/long型別的欄位，不能修改其包裝型別（Integer/Long）。如果要修改包裝型別就需要使用AtomicReferenceFieldUpdater。

具體規則可以通過以下測試例子來分析：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerFieldUpdater;

public class AtomicIntegerFieldUpdaterAnalyzeTest {

    public
 
 static void main(String[] args) {
        AtomicIntegerFieldUpdaterAnalyzeTest test = new AtomicIntegerFieldUpdaterAnalyzeTest();
        test.testValue();
    }

    public AtomicIntegerFieldUpdater<DataDemo> updater(String name) {
        return AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(DataDemo.class, name);
    }

    public void testValue() {
        DataDemo data = new DataDemo();
//      //訪問父類的public 變數，報錯：java.lang.NoSuchFieldException
//      System.out.println("fatherVar = "+updater("fatherVar").getAndIncrement(data));
//      
//      //訪問普通 變數，報錯：java.lang.IllegalArgumentException: Must be volatile type
//      System.out.println("intVar = "+updater("intVar").getAndIncrement(data));

//      //訪問public volatile int 變數，成功
//      System.out.println("publicVar = "+updater("publicVar").getAndIncrement(data));
//      
//      //訪問protected volatile int 變數，成功
//      System.out.println("protectedVar = "+updater("protectedVar").getAndIncrement(data));
//      
//      //訪問其他類private volatile int變數，失敗：java.lang.IllegalAccessException
//      System.out.println("privateVar = "+updater("privateVar").getAndIncrement(data));
//      
//      //訪問，static volatile int，失敗，只能訪問例項物件：java.lang.IllegalArgumentException
//      System.out.println("staticVar = "+updater("staticVar").getAndIncrement(data));
//      
//      //訪問integer變數，失敗， Must be integer type
//      System.out.println("integerVar = "+updater("integerVar").getAndIncrement(data));
//      
//      //訪問long 變數，失敗， Must be integer type
//      System.out.println("longVar = "+updater("longVar").getAndIncrement(data));

        //自己在自己函式裡面可以訪問自己的private變數，所以如果可見，那麼可以進行原子性欄位更新
        data.testPrivate();
    }
}
class Father{
    public volatile int fatherVar = 4;
}
class DataDemo extends Father {

    public int intVar = 4;

    public volatile int publicVar = 3;
    protected volatile int protectedVar = 4;
    private volatile int privateVar = 5;

    public volatile static int staticVar = 10;
    //The field finalVar can be either final or volatile, not both
    //public final volatile int finalVar = 11;

    public volatile Integer integerVar = 19;
    public volatile Long longVar = 18L;

    public void testPrivate(){
        DataDemo data = new DataDemo();
        System.out.println(AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(DataDemo.class, "privateVar").getAndIncrement(data));
    }

實現

首先看定義：

/**
 * 允許一個已經定義的類裡面的某一個volatile int型變數的原子更新。
 * 注意只能夠原子更新裡面的某一個int型的變數。
 * 思路是通過反射獲取變數，為一個updater，然後進行更新。
 */
public abstract class AtomicIntegerFieldUpdater<T> 

AtomicIntegerFieldUpdater是一個抽象類，但是它內部有一個private final型別的預設子類，所以在呼叫newUpdater的時候，會用模式子類來實現：

/**
     * 建立一個updater，
     * tclass：包含類的名稱
     * fieldName：欄位名字
     */
    @CallerSensitive
    public static <U> AtomicIntegerFieldUpdater<U> newUpdater(Class<U> tclass,
                                                              String fieldName) {
        return new AtomicIntegerFieldUpdaterImpl<U>
            (tclass, fieldName, Reflection.getCallerClass());
    }

而除了這些之外，子類中還有判斷物件訪問許可權，以及判斷是否為父類，是否同一個包等方法：

//判斷second是否為first的父類
private static boolean isAncestor(ClassLoader first, ClassLoader second) ;
//判斷class1和class2是否在同一個包下
private static boolean isSamePackage(Class<?> class1, Class<?> class2)
//獲得包名
private static String getPackageName(Class<?> cls)
//判斷object是否為當前class的一個子類
private final void accessCheck(T obj)

另外就是一些CAS方法，實際上都是呼叫Unsafe.java中的native方法：

 public final boolean compareAndSet(T obj, int expect, int update) {
            accessCheck(obj);
            return U.compareAndSwapInt(obj, offset, expect, update);
        }

        public final boolean weakCompareAndSet(T obj, int expect, int update) {
            accessCheck(obj);
            return U.compareAndSwapInt(obj, offset, expect, update);
        }

        public final void set(T obj, int newValue) {
            accessCheck(obj);
            U.putIntVolatile(obj, offset, newValue);
        }

        public final void lazySet(T obj, int newValue) {
            accessCheck(obj);
            U.putOrderedInt(obj, offset, newValue);
        }

        public final int get(T obj) {
            accessCheck(obj);
            return U.getIntVolatile(obj, offset);
        }

        public final int getAndSet(T obj, int newValue) {
            accessCheck(obj);
            return U.getAndSetInt(obj, offset, newValue);
        }

AtomicLongFieldUpdater和AtomicReferenceFieldUpdater

在AtomicLongFieldUpdater類中，由於有些32位系統一次性無法對64位的long進行原子運算，所以為了保證安全，在這些不能一次性進行原子運算的需要區分考慮，利用加synchronized鎖來實現：

  @CallerSensitive
    public static <U> AtomicLongFieldUpdater<U> newUpdater(Class<U> tclass,
                                                           String fieldName) {
        Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
        if (AtomicLong.VM_SUPPORTS_LONG_CAS)
        //直接cas實現
            return new CASUpdater<U>(tclass, fieldName, caller);
        else
        //帶synchronized鎖實現
            return new LockedUpdater<U>(tclass, fieldName, caller);
    }

什麼意思呢？下面給出幾個具體方法：

直接CAS實現：

        //直接CAS實現
        public final boolean compareAndSet(T obj, long expect, long update) {
            accessCheck(obj);
            return U.compareAndSwapLong(obj, offset, expect, update);
        }

加鎖的CAS實現：

        //加鎖的CAS實現
        public final boolean compareAndSet(T obj, long expect, long update) {
            accessCheck(obj);
            synchronized (this) {
                long v = U.getLong(obj, offset);
                if (v != expect)
                    return false;
                U.putLong(obj, offset, update);
                return true;
            }
        }

在其他方面， AtomicLongFieldUpdater和AtomicReferenceFieldUpdater實現思想基本一致。