CAS

本文介绍CAS、通过案例去演示CAS、CAS的应用场景、如何利用CAS进行原子操作、CAS的缺点。

概述

　　CAS是一种思想，使用并发场景，是一种原子性的操作，实现不能被其他线程打断的情况。

　　思路：我认为他应该是A，如果是我就修改，如果不是我就放弃他，可以避免多人修改引发的问题。

　　具体参数：内存值、预期值、修改值，只有当内存值和预期值相等的时候，才会去修改；利用CPU的指令保证他的原子性。

代码示例

　　两个线程都去修改公共变量，只有一个可以修改成功，示例代码如下所示。

　　

package com.yang.cas;

import javax.management.relation.RoleUnresolved;

/**
 * 模拟CAS操作
 */
public class SimulatedCASDemo implements Runnable {
    private volatile int value;

    public synchronized int compareAndSwap(int expectedValue, int newValue) {
        int oldValue = value;
        if (oldValue == expectedValue) {
            value = newValue;
        }
        return value;
    }

    @Override
    public void run() {
        compareAndSwap(0, 1);
    }

    /**
     * 两个线程都去修改参数，只有个线程可以修改成功
     * 最终的输出结果为1
     * @param args
     * @throws InterruptedException
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        SimulatedCASDemo simulatedCASDemo=new SimulatedCASDemo();
        Thread thread1=new Thread(simulatedCASDemo);
        Thread thread2=new Thread(simulatedCASDemo);
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread1.join();
        thread2.join();
        System.out.println(simulatedCASDemo.value);
    }
}

应用场景

　　 乐观锁 

　　并发容器:concurrentHashMap

　　原子类

 

原子类如何实现CAS

　　原子类AtomicInteger加载unsafe工具，用来直接操作内存数据；用volatile 修饰value字段，保证可见性。

　　Unsafe可以拿到内存地址，部分代码如下所示：

　　

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

    private volatile int value;



.........................

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

        return var5;
    }

　CAS缺点

　　1.ABA问题：先修改为A，再修改为B，再修改为A,检查和我的值是否相等，乐观锁可以加个版本号

　　2.自旋时间较长