一、CAS简介
CAS是原子类的底层原理，同时也是乐观锁的原理，CAS全称Compare-And-Swap，中文含义“比较并交换”，它是一种思想，一种算法。
特点，避免使用互斥锁，
当多个线程同时使用CAS更新同一个变量时，
在多线程的情况下，为了保证并发的安全性，我们可以使用互斥锁，而CAS的特点是避免使用互斥锁，当多个线程同时使用CAS更新同一个变量时，只有其中一个线程能够操作成功，而其他线程都会更新失败。不过和同步互斥锁不同的是，CAS不会让失败的线程阻塞，而是被告知这次由于竞争而导致的操作失败，但还可以再次尝试。
CAS广泛用在并发编程领域中，以实现那些不会被打断的数据交换操作，从而实现无锁的安全。
CAS思路
CAS核心思路是，当前的内存值V，预期值A，要修改的值B，仅当当前的内存值V和A值相同时，才将内存值修改为B。
CAS会提前假定当前内存值V应该等于值A。而值A往往是之前读取到当时的内存值V，在执行CAS时，如果发现当前的内存值V恰好是值A的话，CAS就会把内存值V改变成值B。而值B往往是在拿到值A后，在值A的基础上经过计算而得到的。
如果执行CAS时发现此时内存值V不等于值A，则说明在刚才计算B的期间内，内存值已经被其他线程改过了，那么本次CAS就不应该再修改了。可以避免多人同时修改导致出错。
CAS实现的是无锁算法是写上机制，
互斥锁不存在写上机制，大家都会尝试抢占资源，利用CAS和利用互斥锁都已保证并发安全。是实现相同目标的不同手段。
例如：
CPU1 内存值V是100， 假设有两个线程，分别使用CPU，他们都是利用CAS来改变右边的变量的值。我们先看线程1，它使用CPU1，假设它先执行，它期望当前的值是100，并且想将100，修改为150，在执行的时候，它会去检查当前的值是不是100，发现真的是100，所以可以改动成功，而当改完之后，右边的值就会变为150。
CPU2，内存值V是150，线程2，它使用CPU2，假设它来执行，它想把这个值从100，改为200，但是发现预期值和内存地址不一致，所以修改失败。
CAS等价语义的代码
/**
* 描述： 模拟CAS操作，等价代码
*/
public class SimulatedCAS {
private int value;
public synchronized int compareAndSwap(int expectedValue, int newValue) {
int oldValue = value;
//这一行就说明 期望的A值等于 内存值V，就改把V该成B值。
if (oldValue == expectedValue) {
value = newValue;
}
return oldValue;
}
}两个线程竞争CAS的，一个线程改变了值，另一个线程就不会再改变值了。
二、CAS的和乐观锁的关系，什么时候会用到CAS？
在并发容器中的应用
ConcurrentHashMap中使用了
ConcurrentLinkedQueue
在数据库中的应用
数据库中也存在对乐观锁和CAS思想的应用
更新数据时，可以利用version字段在数据库中实现乐观锁和CAS操作，而在获取和修改数据时都不需要加悲观锁
在原子类中的应用
在原子类中，例如AtomicInteger，也是使用了CAS，AtomicInteger的getAndAdd方法。
三、CAS的缺点
优点是避免使用互斥锁，使性能更高。
1、但是它的缺点是ABA问题，A变成B，又变成A。CAS检查的是并不是值没有发生变化，而是去比较这当前的值和预期值是不是相等。
在变量值自身之外，再添加一个版本号，这个值的变化路径就从A->B->A变成了1A->2B-3A。通过这样的思路就可以解决ABA的问题。
2、自旋的时间过长，如果应用场景本身就是高并发的场景，就有可能导致CAS一直都操作不成功，循环时间就会越来越长，根据实际情况是否使用CAS，在高并发的场景下，通常CAS的效率是不高的。
3、不能灵活的控制范围。
通常我们执行CAS时，是针对某一个，而不是多个共享变量，这个变量可能是Integer类型，也有可能是Long类型、对象类型。
如果想对多个对象同时进行CAS操作，是比较困难的。解决方法就是，利用一个新的类，整合刚才这一组共享变量。
