一步一步认识java并发库(一)cas指令

我们将开始一段奇妙的旅程，在这段旅程中我们将解决一个又一个的问题。首先我们来认识一下cas指令。在具体讲述之前，我先提两个问题：
  1. 为什么需要cas指令
  2. 什么是cas指令
  3. 如何用cas指令实现一个简单的锁 
 好，我们正式开始，我们先通过一个例子来回答问题1和2

有一个变量state(初始值为0)，有线程thread1执行逻辑，判断state是否是0，是，将state设为1；有线程thread2执行逻辑，判断state是否是0，是，将state设为2。（如图1）
因为是多线程，各个线程间的指令执行顺序不可控，如果是下面的执行顺序，就会带来问题

  指令1(if state==0)->指令3（if state==0）->指令2（state=1）->指令4（state=4）->thread1返回true->thread2返回true

最终state==4，两个线程都返回true，但对于thread1这矛盾了（按thread1的语义，返回true后，state应该为等于2）

 有这个问题怎么办呢？这时候cas指令该上场了，cas(i,a,b)的语义是if (i==a) {i=b;return ture} else return false;并带有原子性（相当于前面的代码语句是一条指令，既，有多个线程执行相同条件的cas(i,a,b)只有一个线程会成功） 

 好，只要将前面的线程代码改成 thread1: return cas(state,0,1);
 thread2: return cas(state,0,2);(如图2)就能解决上面的语义矛盾问题了（因为多个相同条件的cas执行，只有一个会成功）

接下来我们用cas指令来解决问题3 

state=0；//0代表未锁住，1代表锁住
public boolen lock(){
     return cas(state,0,1);
}

public boolean unlock(){
     return cas(state,1,0);
}

当然实际的锁，还要解决多次获取，中断响应等，后面我们会具体讲到