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什么是CAS
- 处理并发问题
- 我认为V的值应该是A,如果是的话我就把它修改成B，如果不是A,那么说明A被人修改过了，那我就不修改了，避免多人同时修改造成错误，
- CAS 有3个操作数，内存值 V，预期值A，要修改的值 B,当且仅预期值A和内存值V 相同时，才将内存值修改为 B, 否则什么都不做，最后返回现在的 V 值
CAS算法理解
（1）与锁相比，使用比较交换（下文简称CAS）会使程序看起来更加复杂一些。但由于其非阻塞性，它对死锁问题天生免疫，并且，线程间的相互影响也远远比基于锁的方式要小。更为重要的是，使用无锁的方式完全没有锁竞争带来的系统开销，也没有线程间频繁调度带来的开销，因此，它要比基于锁的方式拥有更优越的性能。
（2）无锁的好处：
第一，在高并发的情况下，它比有锁的程序拥有更好的性能； 第二，它天生就是死锁免疫的。
就凭借这两个优势，就值得我们冒险尝试使用无锁的并发。
（3）CAS算法的过程是这样：它包含三个参数CAS(V,E,N):
V表示要更新的变量，E表示预期值，N表示新值。仅当V值等于E值时，才会将V的值设为N，如果V值和E值不同，则说明已经有其他线程做了更新，则当前线程什么都不做。最后，CAS返回当前V的真实值。（4）CAS操作是抱着乐观的态度进行的，它总是认为自己可以成功完成操作。当多个线程同时使用CAS操作一个变量时，只有一个会胜出，并成功更新，其余均会失败。失败的线程不会被挂起，仅是被告知失败，并且允许再次尝试，当然也允许失败的线程放弃操作。基于这样的原理，CAS操作即使没有锁，也可以发现其他线程对当前线程的干扰，并进行恰当的处理。
（5）简单地说，CAS需要你额外给出一个期望值，也就是你认为这个变量现在应该是什么样子的。如果变量不是你想象的那样，那说明它已经被别人修改过了。你就重新读取，再次尝试修改就好了。
（6）在硬件层面，大部分的现代处理器都已经支持原子化的CAS指令。在JDK
5.0以后，虚拟机便可以使用这个指令来实现并发操作和并发数据结构，并且，这种操作在虚拟机中可以说是无处不在。
案例演示
package com.yxzapp.ready;
public class a implements Runnable{
private volatile int value;
//CAS 原理 比较并替换
public synchronized int compareAndSwap(int expectedValue, int newValue){
int oldValue =value;
if(oldValue == expectedValue){
value = newValue;
}
return value;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
a a = new a();
a.value = 0;
Thread t1 =new Thread(a);
Thread t2 =new Thread(a);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(a.value);
}
@Override
public void run() {
compareAndSwap(0,1);
}
}
小彩蛋 debug 模式选择线程
应用场景
- 乐观锁
- 原子类
- 并发容器
在Java中原子类如何利用CAS实现原子操作的呢
- AtomicIInteger 加载 Unsafe 工具，用来直接操作内存数据
- Unsafe 底层的操作
- 用 Volalatile 修饰value字段，保证可见性
- getAddAddInt 方法分析
这也是CAS的底层实现
缺点
CAS存在一个很明显的问题，即ABA问题。
问题：如果变量V初次读取的时候是A，并且在准备赋值的时候检查到它仍然是A，那能说明它的值没有被其他线程修改过了吗？
如果在这段期间曾经被改成B，然后又改回A，那CAS操作就会误认为它从来没有被修改过。针对这种情况，java并发包中提供了一个带有标记的原子引用类AtomicStampedReference，它可以通过控制变量值的版本来保证CAS的正确性。
也可以所以版本号，时间戳解决
