在Java中，原子变量是一种特殊的变量，它们提供了一种不需要显式加锁的情况下进行线程安全的操作。Java.util.concurrent.atomic包提供了原子变量类，如AtomicInteger，AtomicLong等，它们利用底层硬件的原子操作来保证线程安全，通常用于替代基本类型和引用类型的volatile变量。这些原子变量类使用了一种称为循环非阻塞算法（CAS - Compare-And-Swap）的操作来保证在多线程环境下的更新操作的原子性。CAS操作会检查变量的值是否预期的值，如果是，则进行更新，如果不是，则放弃操作。这是一种高效且轻量级的同步机制，适用于高并发的场景。