CAS

CAS

是什么？

CAS其实就是Compare And Swap 的简写，它是一条 CPU 并发原语。原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许中断，也就是说CAS是一条原子指令，不会造成所谓的数据不一致的问题。

源码

Unsafe类是 Java 中用于直接操作内存数据的一个类（类似于C语言中的指针操作），其中包含很多的本地方法(native)。

Object var1：代表当前对象

long var2：代表内存偏移量，相当于对象值的引用地址

int var4：代表期望值，使用期望值和当前对象中的值进行比较

​ int var5：代表要交换的值

使用案例

当前对象

该变量值在内存中的偏移地址

需要增加的值大小

优点

避免加互斥锁

提高程序运行效率

缺点

ABA问题

使用 CAS 会产生 ABA 问题，这是因为 CAS 算法是在某一时刻取出内存值然后在当前的时刻进行比较，中间存在一个时间差，在这个时间差里就可能会产生 ABA 问题

ABA 问题的过程是当有两个线程 T1 和 T2 从内存中获取到值A，线程 T2 通过某些操作把内存 值修改为B，然后又经过某些操作将值修改为回值A，T2退出。线程 T1 进行操作的时候 ，使用预期值同内存中的值比较，此时均为A，修改成功退出。但是此时的A以及不是原先的A了，这就是 ABA 问题

解决方式

添加版本号

AtomicStampedReference

自旋时间过长

由于单次 CAS 不一定能执行成功，所以 CAS 往往是配合着循环来实现的，有的时候甚至是死循环，不停地进行重试，直到线程竞争不激烈的时候，才能修改成功。

应用场景本身就是高并发的场景，就有可能导致 CAS 一直都操作不成功，这样的话，循环时间就会越来越长。而且在此期间，CPU 资源也是一直在被消耗的，这会对性能产生很大的影响。所以这就要求我们，要根据实际情况来选择是否使用 CAS，在高并发的场景下，通常 CAS 的效率是不高的

解决方式：并发不算太高的时候选择CAS，本身乐观锁就是假设冲突不多

线程安全的范围不能灵活控制

CAS操作的是单个对象，不能同时保证多个对象的原子性

解决方案：利用一个新的类，来整合刚才这一组共享变量，这个新的类中的多个成员变量就是刚才的那多个共享变量，然后再利用 atomic 包中的 AtomicReference 来把这个新对象整体进行 CAS 操作，这样就可以保证线程安全。