类图：

源码： 

package java.util.concurrent.atomic;

import java.util.function.UnaryOperator;
import java.util.function.BinaryOperator;
import sun.misc.Unsafe;

//原子变量类 V:变量类型
public class AtomicReference<V> implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -1848883965231344442L;//版本号

    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();//使用sun的Unsafe完成cas指令

    private static final long valueOffset;//value内存地址相对于对象内存地址的偏移量

    private volatile V value;//变量类型

    static {
        try {
            //初始化valueOffset：通过unsafe.objectFieldOffset方法获取成员属性value内存地址相对于对象内存地址的偏移量
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset (AtomicReference.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }

    //构造方法:value为null
    public AtomicReference() {
    }

    /**
     * 构造方法，传入指定V值
     */
    public AtomicReference(V initialValue) {
        value = initialValue;
    }

    /**
     * 获取v值
     */
    public final V get() {
        return value;
    }

    /**
     * 设为指定值
     */
    public final void set(V newValue) {
        value = newValue;
    }

    /**
     * 最终设为指定值，但其它线程不能马上看到变化，会延时一会
     */
    public final void lazySet(V newValue) {
        unsafe.putOrderedObject(this, valueOffset, newValue);
    }

    /**
     * CAS操作，现代CPU已广泛支持，是一种原子操作；
     * 简单地说，当期待值expect与valueOffset地址处的值相等时，设置为update值
     */
    public final boolean compareAndSet(V expect, V update) {
        return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
    }

    //和compareAndSet()方法相同
    public final boolean weakCompareAndSet(V expect, V update) {
        return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
    }

    //以原子方式设置为给定值，并返回旧值
    public final V getAndSet(V newValue) {
        return (V)unsafe.getAndSetObject(this, valueOffset, newValue);
    }

    /**
     * 以原子方式设置为给定值，并返回旧值
     * updateFunction 一个参数的函数
     */
    public final V getAndUpdate(UnaryOperator<V> updateFunction) {
        V prev, next;
        do {
            prev = get();
            next = updateFunction.apply(prev);
        } while (!compareAndSet(prev, next));
        return prev;
    }

    /**
     * 以原子方式设置为给定值，并返回新值
     * updateFunction 一个参数的函数
     */
    public final V updateAndGet(UnaryOperator<V> updateFunction) {
        V prev, next;
        do {
            prev = get();
            next = updateFunction.apply(prev);
        } while (!compareAndSet(prev, next));
        return next;
    }

    /**
     * 以原子方式设置为给定值，并返回旧值
     * accumulatorFunction 两个参数的函数
     */
    public final V getAndAccumulate(V x, BinaryOperator<V> accumulatorFunction) {
        V prev, next;
        do {
            prev = get();
            next = accumulatorFunction.apply(prev, x);
        } while (!compareAndSet(prev, next));
        return prev;
    }

    /**
     * 以原子方式设置为给定值，并返回新值
     * accumulatorFunction 两个参数的函数
     */
    public final V accumulateAndGet(V x,BinaryOperator<V> accumulatorFunction) {
        V prev, next;
        do {
            prev = get();
            next = accumulatorFunction.apply(prev, x);
        } while (!compareAndSet(prev, next));
        return next;
    }

    //返回v类的toString()方法得到的字符串
    public String toString() {
        return String.valueOf(get());
    }

}