++操作你还在使用加锁去保证线程的安全吗？确定不了解一下CAS机制？

Posted 2021-09-04 你这家伙

什么是CAS

CAS(Compare and swap)，字面意思可以理解为“比较和交换”：
它其实就是假设内存中原有的数据为 V ，旧的预期值为 A 需要修改的值为 B，只有当变量的预期值A和内存地址V当中的实际值相同时，才会将内存地址V对应的值修改为B。

当多个线程同时对某个资源进行CAS操作，只能有一个线程操作成功，但是并不会阻塞其他线程,其他线
程只会收到操作失败的信号。可见 CAS 其实是一个乐观锁。

通俗的将就是针对某个内存地址的内容，猜一下里面的值，如果猜对了，就将这个值更换成一个新的值，如果猜错了，就啥也不干（这一系列都是原子操作，而操作系统/硬件设备是赋予应用程序的一种进行原子操作的力量源泉之一）

话不多说，来看看下面这个例子

CAS的效率很高，有的时候为了实现线程的安全，同时又尽可能的提高效率，CAS往往是一种更好的选择（无锁编程）。

CAS的典型场景——无锁编程

无锁编程也是为了保证线程的安全，之前可能为了保证线程安全就会加锁，但是有的情况下加锁开销比较大(即便sychronized锁内置了很多的优化策略，但是还是比较大)，所以这就要使用CAS

话不多说，在看例子
例如，想完成一个线程安全的 i++操作(CAS实现)

是不是看不懂，不要紧，咱给你画图解答

Atomic操作类(原子操作)

因为int long……等内置类型他的++操作或者–操作都不是原子操作，这是我们就可以使用java中的原子操作类，所谓的原子操作类本质上就是提供了原子的++或者–等操作（本质上就是对CAS进行了封装，然后提供了一组现成的类）

可以通过CAS实现在用户态实现轻量级锁/自旋锁

CAS缺点——ABA问题

首先什么是ABA问题：就是一个值从A变成了B又变成了A，而这个期间我们不清楚这个过程。

如何解决ABA问题呢？

答：既然要解决ABA问题，就需要引入额外的代价
给 i 这个变量关联一个“版本号”，每次修改，版本号就+1，就可以根据版本号来区分当前的是否被修改过了

可供参考文章