6.23Java多线程CAS原子操作

Posted 2021-06-23 俊king

6.23Java多线程CAS原子操作

锁的分类

• 悲观锁：

  • synchronized是独占锁(悲观锁)

  • 其特点是

    • 会导致其他所有需要锁的线程挂起，等待持有锁的线程释放资源

• 乐观锁(Compare and Swap：比较与交换)

  • 每次操作不加锁，假设没有冲去取完成某项操作

    • 如果因为冲突导致失败则会重试到成功为止

  • 乐观锁的实现--->这个思想就是CAS思想

    • 方法：

      • 三个值：

        • 当前内存值V

        • 旧的预期值A

        • 将更新的值B

      • 先获取到内存中当前的内存之V

      • 将V与A比较

      • 如果V和A相等，将B赋值给V并且返回true

      • 否则什么都不做返回false

        • if(V == A){
              V = B;
              return true;
          }else {
              return false;
          }

      • 特点：

        • CAS是一组原子操作，不会被外部打断

        • 属于硬件级别的操作(利用CPU的CAS指令，借助JNI来完成的非阻塞算法)，效率比加锁操作高

      • ABA问题：

        • 如果变量V初次读取的时候是A，准备赋值的时候检查也是A能否说明它没有被其他线程修改过？

        • 如果这段期间曾经被改成B然后又改回A那么CAS操作会误认为它从来没有被修改过

        • 通过日志查看操作来确定没有被动过--->C或C++实现原理

• 按照可沿用属性分类：

  • 可重入锁

    • 公平锁

    • 不公平锁

    (根据是否按照队列顺序进行操作来划分)

  • 不可重入锁

• 自旋锁

操作核心

两大核心值：

version--->1--->被更新以后的版本变为2

number-->10--->9更新的时候比较版本是否相同,版本相同更新，版本不同不更新。

比较并交换数据

CAS原子性操作--->利用Java当中自带的类实现

package thread.rearrangement;
​
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
​
/**
 * CAS比较并交换
 * @since JDk 1.8
 * @date 2021/6/23
 * @author Lucifer
 */
public class CAS {
​
    /*先加入资源类对象*/
    //库存对象
    private static AtomicInteger stock = new AtomicInteger(5);
    /*
    Atomic原子性操作里面都会用到原子性的思想
    里面用的不是synchronized同步锁
    而是用CAS的思想，效率高，是硬件级别的操作
     */
​
    public static void main(String[] args) {
​
        /*利用lambda表达式开辟五个线程*/
        for (int i=0; i<5; i++){
            new Thread(() -> {
​
                /*模拟延时*/
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                }catch (InterruptedException e){
                    System.out.println(e.getMessage());
                    e.printStackTrace();
                }
​
                /*抢购库存的数据，就是减少数据*/
                Integer left = stock.decrementAndGet();
                /*
                这个方法的源码当中就存在CAS的思想
                */
​
                /*判断*/
                if (left<1){
                    System.out.println("抢完了...");
                    return;
                }
​
                /*打印出获取到资源的线程*/
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抢了一件商品");
                System.out.println("还剩" + left);
​
            }).start();
        }
    }
​
}