CAS原理-白红宇

CAS原理

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发布时间：2019-03-12

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什么是CAS

处理并发问题

我认为V的值应该是A,如果是的话我就把它修改成B，如果不是A,那么说明A被人修改过了，那我就不修改了，避免多人同时修改造成错误，

CAS 有3个操作数，内存值 V，预期值A，要修改的值 B,当且仅预期值A和内存值V 相同时，才将内存值修改为 B, 否则什么都不做，最后返回现在的 V 值
CAS算法理解

（1）与锁相比，使用比较交换（下文简称CAS）会使程序看起来更加复杂一些。但由于其非阻塞性，它对死锁问题天生免疫，并且，线程间的相互影响也远远比基于锁的方式要小。更为重要的是，使用无锁的方式完全没有锁竞争带来的系统开销，也没有线程间频繁调度带来的开销，因此，它要比基于锁的方式拥有更优越的性能。

（2）无锁的好处：

第一，在高并发的情况下，它比有锁的程序拥有更好的性能；第二，它天生就是死锁免疫的。

就凭借这两个优势，就值得我们冒险尝试使用无锁的并发。

（3）CAS算法的过程是这样：它包含三个参数CAS(V,E,N):
V表示要更新的变量，E表示预期值，N表示新值。仅当V值等于E值时，才会将V的值设为N，如果V值和E值不同，则说明已经有其他线程做了更新，则当前线程什么都不做。最后，CAS返回当前V的真实值。

（4）CAS操作是抱着乐观的态度进行的，它总是认为自己可以成功完成操作。当多个线程同时使用CAS操作一个变量时，只有一个会胜出，并成功更新，其余均会失败。失败的线程不会被挂起，仅是被告知失败，并且允许再次尝试，当然也允许失败的线程放弃操作。基于这样的原理，CAS操作即使没有锁，也可以发现其他线程对当前线程的干扰，并进行恰当的处理。

（5）简单地说，CAS需要你额外给出一个期望值，也就是你认为这个变量现在应该是什么样子的。如果变量不是你想象的那样，那说明它已经被别人修改过了。你就重新读取，再次尝试修改就好了。

（6）在硬件层面，大部分的现代处理器都已经支持原子化的CAS指令。在JDK
5.0以后，虚拟机便可以使用这个指令来实现并发操作和并发数据结构，并且，这种操作在虚拟机中可以说是无处不在。

案例演示

package com.yxzapp.ready;public class a implements Runnable{
       private volatile int value;	//CAS 原理 比较并替换    public  synchronized int compareAndSwap(int expectedValue, int newValue){
           int oldValue =value;         if(oldValue == expectedValue){
               value = newValue;         }         return value;    }    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
           a a = new a();        a.value = 0;        Thread t1 =new Thread(a);        Thread t2 =new Thread(a);        t1.start();        t2.start();        t1.join();        t2.join();        System.out.println(a.value);    }    @Override    public void run() {
           compareAndSwap(0,1);    }}

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