深入理解CAS

Posted 2022-12-14 偶像java练习生

什么是CAS

Unsafe 类

打断点发现this + 偏移量 不等 var5
则不自增，返回 var5

自旋锁:

CAS : ABA 问题:(狸猫换太子)

CAS : 比较当前工作内存中的值和主内存中的值，如果这个值是期望的，那么则执行操作，否则不执行！如果不是则一直循环

优点：自带原子性
缺点：循环比较耗时，一次性只能保证一个g共享变量的原子性，ABA 问题

ABA 问题

左边A 线程，右边B线程，B线程将1 期望值改为3，又将 3 改为1 ，A 最终还是1 ，但是 左边A 线程看到的值还是A =1

package com.cas;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class CASDemo 


    //CAS 缩写就是compareAndSet : 比较并交换！
    public static void main(String[] args) 

        //对于我们平时写的SQL: 乐观锁

        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);
        //CAS
        //期望,更新
        //public final boolean compareAndSet(int expect,int update)
        //如果我期望的值达到了，那么就更新，否则,就不更新,CAS 是CPU 的并发原语！
        //=======捣乱的线程==
         System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
         System.out.println(atomicInteger.get());

        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2021, 2020));
        System.out.println(atomicInteger.get());

        //====期望的线程===
        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
        System.out.println(atomicInteger.get());

      //  System.out.println(atomicInteger.getAndIncrement());
        //如果再设置一次能期望成功吗
     //   System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
     //   System.out.println(atomicInteger.get());



    

如何就觉ABA 问题？
用原子引用解决

原子引用

解决ABA 问题，引用原子引用！对应的思想！ 就是乐观锁！

带版本号 的原子操作
注意：正常在业务操作，这里面比较的都是对象，

package com.cas;

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;

public class CASDemo 


    //CAS 缩写就是compareAndSet : 比较并交换！
    public static void main(String[] args) 

        //对于我们平时写的SQL: 乐观锁

        //AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);

        //参数：初始值，版本号
        //AtomicStampedReference 注意：如果泛型是一个包装类，注意对象的引用问题
        AtomicStampedReference<Integer> atomicInteger = new AtomicStampedReference<>(1,1);

        new Thread(()->
           int stamp =atomicInteger.getStamp(); //获得版本号
            System.out.println("a1=>"+stamp);
            try 
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
             catch (InterruptedException e) 
                e.printStackTrace();
            
            //执行完versioN +1
            System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(1, 2, atomicInteger.getStamp(), atomicInteger.getStamp() + 1));
            System.out.println("a2=>"+atomicInteger.getStamp());
            System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2, 1, atomicInteger.getStamp(), atomicInteger.getStamp() + 1));
            System.out.println("a3=>"+atomicInteger.getStamp());
        ,"A").start();

        new Thread(()->
            int stamp =atomicInteger.getStamp(); //获得版本号
            System.out.println("b1=>"+atomicInteger.getStamp());
            try 
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
             catch (InterruptedException e) 
                e.printStackTrace();
            
            System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(1, 6, stamp, stamp + 1));
            System.out.println("b1=>"+atomicInteger.getStamp());

        ,"B").start();



//        //CAS
//        //期望,更新
//        //public final boolean compareAndSet(int expect,int update)
//        //如果我期望的值达到了，那么就更新，否则,就不更新,CAS 是CPU 的并发原语！
//        //=======捣乱的线程==
//         System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
//         System.out.println(atomicInteger.get());
//
//        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2021, 2020));
//        System.out.println(atomicInteger.get());
//
//        //====期望的线程===
//        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
//        System.out.println(atomicInteger.get());
//
//      //  System.out.println(atomicInteger.getAndIncrement());
//        //如果再设置一次能期望成功吗
//     //   System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
//     //   System.out.println(atomicInteger.get());



    

输出结果：
a1=>1
b1=>1
true
a2=>2
true
a3=>3
false
b1=>3

总结：原子引用解决ABA 问题