原子操作CAS

一、什么是原子操作

不可被中斷的一個或者一系列操作、

CAS是Compare And Set的縮寫，是以一種無鎖的方式實現並發控制。在實際情況下，同時操作同一個對象的概率非常小，所以多數加鎖操作做的是無用功，CAS以一種樂觀鎖的方式實現並發控制。

二、實現原子操作的方式

Java可以通過鎖和循環CAS的方式實現原子操作。

三、CAS（ Compare And Swap ）  為什么要有CAS？

Compare And Swap就是比較並且交換的一個原子操作，由Cpu在指令級別上進行保證。

為什么要有CAS：因為通過鎖實現原子操作時，其他線程必須等待已經獲得鎖的線程運行完以后才能獲得資源，這樣就會占用系統的大量資源

四、CAS包含哪些參數？

CAS包含三個參數：1、變量所在內存地址V；2、變量對應的值A；3、我們將要修改的值B。如果說V上的變量的值是A的話，就用B重新賦值，如果不是A，那就什么事也不做，操作的返回結果原值是多少。

循環CAS：在一個（死）循環【for(;;)】里不斷進行CAS操作，直到成功為止（自旋操作即死循環）。

五、CAS的原理

利用了現代處理器都支持的CAS的指令，循環這個指令，直到成功為止

六、CAS實現原子操作的三大問題

1、 ABA問題：其他的線程把值改成了B，很快改成了A，原子操作的線程發現值是A就修改，這樣會有問題。解決ABA，引入版本號：1A-》2C-》3A

2、 循環時間很長的話，cpu的負荷比較大

3、 對一個變量進行操作可以，同時操作多個共享變量有點麻煩

七、CAS線程安全（面試點）

通過硬件層面的阻塞實現原子操作的安全

 八、原子操作類

jdk提供了許多根據CAS思路產生的原子操作類；總結下來可以分成以下幾類：

更新基本類型類：AtomicBoolean，AtomicInteger，AtomicLong，AtomicReference
更新數組類：AtomicIntegerArray，AtomicLongArray，AtomicReferenceArray
更新引用類型：AtomicReference，AtomicMarkableReference，AtomicStampedReference
原子更新字段類： AtomicReferenceFieldUpdater，AtomicIntegerFieldUpdater，AtomicLongFieldUpdater

例子：我們只是看其中的及格就行了

AtomicInteger （這里我們要注意incrementandget()和getAndincrement()）

package pers.cc.cas;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class AtomicIntegerTest {
    /**
     * 定義一個線程安全的Integer並設定初始值為0
     */
    static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);

    static int i = 0;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int j = 0; j < 100000; j++) {
            Thread addThread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 原子的增加1
                    atomicInteger.incrementAndGet();
                    i++;
                }
            });
            addThread.start();
        }
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println(atomicInteger.get());
        System.out.println(i);
    }
}

運行結果：

100000
99998

AtomicMarkableReference（） 和 AtomicStampedReference（）--區別？

--一個是通過版本號，一個是通過boolean值

參考文章：

https://blog.csdn.net/u010904188/article/details/87712060

https://blog.csdn.net/u010963948/article/details/79052213