AutomaticInteger中CAS运用分析

Posted 2020-11-21 onlylikelearn

摘要

　　在接触CAS的时候虽然对它流程了解了但是对其如何解决并发问题还是一直有疑问的，所以在就选择了java中典型线程安全的AtomicInteger类进行了源码的分析。

CAS简介

　　CAS的全称为compare and swap简单的解释为比较交换，这个过程其实是发生在内存中的，应该说是汇编语言的一个操作过程。那么乐观锁为什么用CAS算法呢？简单的来说就是乐观锁每次操作的时候都认为不会发生并发，但是为了安全还是会去检测是否并发了，这样的话不用sync和lock也不会耗费性能。

正文

　　接下来就开始说正文。我们先从AtomicInteger类的incrementAndGet()的方法解析吧，代码如下所示:

 public final int incrementAndGet() {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
 }

　　OK,这是一段非常简单的代码至于为什么把它拿出来是因为我觉得我有必要凑一下字数不然显的我写的第一篇文章实在是太短了。不过这里有个东西我要解释一下就是这个valueoffset,这个是AtomicInteger中被volatile关键字修饰的value在内存中的偏移量，嗯，贴个代码占点字数。

static {
        try {
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }

　　可以看出来这个偏移量在类加载过程中就得到了，接下来咱们点击去getAndAddInt方法内，代码如下所示：

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
        int var5;
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);//1
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));//2

        return var5;
    }

　　上面这段代码就是咱们要说的重点了，先忽略编号为1的代码，我们先看代号为2的代码行。方法compareAndSwapInt方法有四个参数,解释一下：

　　var1:对象的引用;

　　var2:值的偏移量；

       var3:期望值;

       var4:更新值；

       我们接下来对这个方法的功能解释一下，这个方法它是一个本地方法，它底层是C++写的，里面到底是什么大家可以在网上搜很多资料来查看，这里我我通俗的给大家说明一下。这个方法的作用就是拿着对象的引用以及位偏移量从内存中拿到值，然后拿着这个值和期望值进行一个比较，如果相同则将要更新的值放到内存中返回true如果不同则返回false.说到这里大家可能就知道这就是一次CAS了,那现在我们说一下编号为1的那行代码是干嘛的，简单的来说就是从内存中拿到value值（它到底底层是如果实现的大家也可以上网上搜搜）。

　　好，现在我们就开始解释一下这个方法，首先从内存中拿到value的值，然后将这个值作为compareAndSwapInt方法的期望值，然后再将对象的引用和值偏移量作为var1参数和var2参数，然后带上更新值执行compareAndSwapInt方法，之后就是等待返回true和flase然后判断时候做循环。OK讲到这里估计大家就比较清楚了，对于C++里面你是怎么保证原子性的请在百度框搜索"java cas 详解"。

总结

　　怎么说？嗯，因为网上对cas的解释多的数不胜数所以就没有再去粘贴和总结那些知识点也请大家多多包涵，对于本文的问题请大伙积极指出我一定研究并修改，希望能互相促进学习。END !