关于CAS的一些理解_计算机cas

synchronized   

在JDK5之前，Java保证线程同步的方式是独占锁synchronized，这种锁存在很多问题：

1）一个线程持有锁会导致其他需要该锁的线程挂起（阻塞），当前线程释放锁其他阻塞线程再度获取锁会导致系统上下文切换和CPU调度延时

3）如果一个优先级高的线程挂起等待一个优先级低的线程释放锁，优先级混乱

在JDK5之后引入了CAS。

CAS（compare and swap）比较并交换

是计算机中用于实现多线程同步的原子指令。通过查看java.util.concurrent.atomic可以发现大量的atomic类，这些类有一个相同的方法compareAndSet
 

通过查看这些方法我们发现最终调用的都是JNI本地方法，实际上CAS就是利用计算机系统CAS指令，借助JNI实现Java的非阻塞算法。那么CAS是怎么实现多线程同步的？

CAS有三个操作数，地址V、地址V指向的原始值A、待修改值B。判断V地址存储的值是否等于A，如果结果为true，则将地址V的指向的值修改为B，如果结果为false，则将地址V指向的值修改为A，重新判断，直到为true再将地址V指向的值修改为B，这个重试过程叫自旋。所以不难理解，对于CAS，当前线程是能够感知到要修改的目标值是否被其他线程修改过，如果被修改了，直接获取其他线程修改的值再次进行修改，这是CAS的基本原则。

 

CAS（compare and swap）缺陷

1）ABA问题，假如V指向=1、A = 1、B= 2，有两个线程同时CAS。

线程1CAS后V指向=2、A=2，同时线程1又CAS一次将V指向=1、A=1，线程2再次CAS时依然能够成功，因为线程2无法判断值是否改变，但其实值已经改变过，这样会造成CAS结果不准确，这个问题的解决方案其实很简单，对每次CAS增加一个版本号变量，每CAS一次版本号增加一次，这样就成功的解决了ABA问题。

2）自旋时间过长，增加CPU开销

3）只能保证一个共享变量的原子操作，如果是多个共享变量，atomic包中引入了普通对象的包装类AtomicReference，它可以保证你在修改对象引用时的线程安全。