CAS原理

CAS
CAS:现代的处理器都包含对并发的支持,其中最通用的方法就是比较并交换(compare and swap),简称CAS。
CAS是非阻塞的同步机制,锁解决的是阻塞的同步机制,但是锁需要借助操作系统,线程的挂起和恢复都有很大的开销。而CAS在不释放cpu的情况下进行同步,这是CAS的功能。
  • CAS 操作包含三个操作数 —— 内存位置(V)、预期原值(A)和新值(B)。如果内存位置的值与预期原值相匹配,那么处理器会自动将该位置值更新为新值,否则,处理器不做任何操作。

ABA问题:因为CAS需要操作值得时候,会检查值有没有变化,如果没有变化,像上面提到这回进行跟新操作,假设有这么一种情况原来是A变成的B,又变成了A,那么CAS 进行检查的时候就会发现他们没有变化,但实际上是变化了的,这便会存在问题,本来不应该跟新的,结果却跟新了。ABA问题的解决思路是加版本号,即在变量前追加版本号,每次跟新的时候版本号加一,如A—>B----→A  就会变成1A---->2A---→3A.这样就很好的解决了ABA 问题

Atom原子类
JVM是支持CAS的,体现在我们常用的Atom原子类,拿AtomicInteger分析一下源码
CAS原理
对AtomicInteger进行+1操作,循环里,会将当前值和+1后的目标值传入compareAndSet,直到成功才跳出方法。compareAndSet是不是很熟悉呢,接着来看看它的代码。

CAS原理
compareAndSet调用了unsafe.compareAndSwapInt,这是一个native方法,原理就是调用硬件支持的CAS方法。看懂这个应该就能明白Atom类的原理,其他方法的实现是类似的。