原子引用应用于需要对引用执行简单atomic(即thread-safe，非平凡)操作的设置，而基于监视器的同步不适用于该设置.假设只在对象的状态保持上次判断时，才判断特定字段:
AtomicReference<Object> cache = new AtomicReference<Object>();
Object cachedValue = new Object();
cache.set(cachedValue);
//... time passes ...
Object cachedValueToUpdate = cache.get();
//... do some work to transform cachedValueToUpdate into a new version
Object newValue = someFunctionOfOld(cachedValueToUpdate);
boolean success = cache.compareAndSet(cachedValue,cachedValueToUpdate);
由于原子引用语义，即使cache对象在线程之间共享，您也可以做到这一点，而无需使用synchronized.通常，除非您知道自己在做什么，否则最好使用同步器或java.util.concurrent框架，而不是赤裸裸的Atomic*.
将向您介绍此主题的两个优秀的死树参考资料:
请注意(我不知道这是否一直都是正确的)reference赋值(即=)本身是原子的(更新primitive个64位类型，如long或double可能不是原子的；但是更新reference总是原子的，即使它是64位的)，而不显式使用Atomic*.
请看Java Language Specification 3ed, Section 17.7.