15.CAS，原子引用

深入理解CAS

什么是CAS

public class Demo01 {

    //CAS compareAndSet:比较并交换
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);
        //如果期望值达到了就更新，否则就不更新
        atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021);
        System.out.println(atomicInteger.get());
        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2022));//false
    }
}

Unsafe类

CAS：比较当前工作内存中的值和主内存中的值，如果是期望的。那么则执行操作！不是就一直循环（自旋锁）

缺点：

1. 循环会耗时
2. 一次性只能保证一个共享变量的原子性
3. 存在ABA问题

CAS：ABA问题（狸猫换太子）

图示：A的值其实已经是改变过了的，但左边线程不知道

public class Demo01 {

    //CAS compareAndSet:比较并交换
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);
        //如果期望值达到了就更新，否则就不更新
        //捣乱的线程,2020->2021->2020
        atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021);
        System.out.println(atomicInteger.get());
        atomicInteger.compareAndSet(2021, 2020);//false
        System.out.println(atomicInteger.get());
        //期望的线程
        atomicInteger.compareAndSet(2020, 6666);
        System.out.println(atomicInteger.get());//6666
    }
}

原子引用

带版本号的原子操作，解决了ABA的问题，乐观锁的思想。干什么都不加锁，比较版本

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //初始值，版本
        AtomicStampedReference<Integer> reference = new AtomicStampedReference<>(10, 1);
        new Thread(() -> {
            System.out.println("A1==>" + reference.getStamp());
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            reference.compareAndSet(10, 20, reference.getStamp(), reference.getStamp() + 1);
            System.out.println("A2==>" + reference.getStamp());

            reference.compareAndSet(20, 10, reference.getStamp(), reference.getStamp() + 1);
            System.out.println("A3==>" + reference.getStamp());

        }, "A").start();

        //和乐观锁原理相同
        new Thread(() -> {
            int stamp = reference.getStamp();
            System.out.println("B1==>" + stamp);
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //B线程获取到的值虽然是初始值10，但版本显然不是初始版本1，已经为3，是被修改过的，所以这里修改失败
            System.out.println(reference.compareAndSet(10, 100, stamp, stamp + 1));
            System.out.println("B2==>" + reference.getStamp());
        }, "B").start();
    }
}