CAS和原子操作笔记

java中的Atomic系列的原子操作类的实现利用了cas+循环重试来实现

CAS是通过cpu所支持的cas指令来实现的原子操作

就是在更新时发现值为A没有变化，但是其他线程可能吧值从A改为B，然后又从B改为A，看似没没有变化，其实值已已经发生了改变

增加版本标记，或者维护版本号

解决方案：

ABA问题：

在并发量高的场景下，CAS会长时间失败重试，浪费cpu资源

可以尝试使用锁

CAS长时间自旋引起的开销问题：

在对多个共享变量操作时，循环CAS无法保证操作的原子性

可以把多个变量合并成一个共享变量来操作，比如i=2，j=3可以合并成ij = 23

可以把多个变量放在一个对象里来进行原子操作

CAS只能保证一个共享变量的原子操作：

CAS实现原子操作的三大问题

我们的代码在并发的场景下，总能表现出正确的行为

线程安全性：

当多个线程访问某个类的时候，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些线程将如何交替进行，并且在调用代码中不需要任何额外的同步或者协同，这个类都能表现出正确的行为，那么这个类就是线程安全的

把对象封装到一个线程里，只有一个线程能获取此对象

线程封闭：

·使用局部变量，局部变量存在线程栈中，多个线程调用同一个方法会生成多个栈帧，局部变量不会共享

栈封闭：

是实现线程封闭最好的方法，ThreadLocal内部维护了一个Map，key为线程的名称，Value是我们需要封闭的对象，每个线程中的对象都对应着Map中的一个值

ThreadLocal：

没有任何成员变量的类，就叫无状态的类，这种类一定是线程安全的，

无状态的类：

一个类的所有成员变量都是私有的且都使用final关键字修饰，如果成员变量是一个对象，name这个对象所对应的这个类需要时安全的才可以

让类不可变：

  使用synchronized关键字内置锁，使用显式锁，使用各种原子变量，更新操作使用CAS机制等

加锁和CAS：

具体如何实现：

类是线程安全的定义：

多个进程争夺多个资源

内部通过顺序比较，确定拿锁的顺序，比如通过hash取值比较大小

争夺资源的顺序不对

解决方案：每个线程休眠随机数，错开拿锁时间！

可能导致活锁问题：几个线程同时拿不到锁同时释放的问题

争夺者对拿到手的资源不放手

死锁的产生条件以及解决方法：

CAS和线程安全笔记