什么是CAS？

CAS全称 Compare And Swap ，比较与交换，是乐观锁的主要实现方式。CAS在不使用锁的情况下实现 多线程之间的变量同步。 ReentrantLock 内部的AQS和原子类内部都使用了CAS。

CAS算法涉及到三个操作数：

• 需要读写的内存值V。
• 进行比较的值A。
• 要写入的新值B。

只有当V的值等于A时，才会使用原子方式用新值B来更新V的值，否则会继续重试直到成功更新值。

以 AtomicInteger 为例， AtomicInteger 的 getAndIncrement() 方法底层就是CAS实现，关键代码是 compareAndSwapInt(obj, offset, expect, update) ，其含义就是，如果 obj 内的 value 和 expect 相等，就证明没有其他线程改变过这个变量，那么就更新它为 update ，如果不相等，那就会继 续重试直到成功更新值。

CAS存在的问题？

CAS 三大问题：

1. ABA问题。CAS需要在操作值的时候检查内存值是否发生变化，没有发生变化才会更新内存值。但 是如果内存值原来是A，后来变成了B，然后又变成了A，那么CAS进行检查时会发现值没有发生变 化，但是实际上是有变化的。ABA问题的解决思路就是在变量前面添加版本号，每次变量更新的时 候都把版本号加一，这样变化过程就从 A－B－A 变成了 1A－2B－3A 。 JDK从1.5开始提供了AtomicStampedReference类来解决ABA问题，原子更新带有版本号的引用类 型。

2. 循环时间长开销大。CAS操作如果长时间不成功，会导致其一直自旋，给CPU带来非常大的开销。

3. 只能保证一个共享变量的原子操作。对一个共享变量执行操作时，CAS能够保证原子操作，但是对 多个共享变量操作时，CAS是无法保证操作的原子性的。 Java从1.5开始JDK提供了AtomicReference类来保证引用对象之间的原子性，可以把多个变量放在 一个对象里来进行CAS操作。