CAS和AQS

1 CAS

什么是CAS？

　　CAS(Compare And Swap)，即比較並交換。是解決多線程並行情況下使用鎖造成性能損耗的一種機制，CAS操作包含三個操 作數——內存位置（V）、預期原值（A）和新值(B)。如果內存位置的值與預期原值相匹配，那么處理器會自動將該位置值更新 為新值。否則，處理器不做任何操作。無論哪種情況，它都會在CAS指令之前返回該位置的值。CAS有效地說明了“我認為位 置V應該包含值A；如果包含該值，則將B放到這個位置；否則，不要更改該位置，只告訴我這個位置現在的值即可。

　　CAS

　　　　1、概念

　　　　　　CompareAndSet  CompareAndSwap：一種無鎖的原子操作，樂觀鎖思想：給你一個期望值，與你現在的值相比，如果相等再修改，不相等什么事情都不做CAS（V, E, N)

 

　　　　2、作用及優點

　　　　　　CAS實現稍微有點復雜，無鎖，不存在阻塞，提高了效率、CPU的吞吐量，性能好

 

　　　　3、缺點

　　　　　　無法察覺過程中是否有變化

 

　　　　4、改進

　　　　　　AtomicStampedReference：增加了時間戳

 

　　　　5、CAS應用的場景

• • 　　應用於簡單的數據計算
  • 　　線程沖突少的場景

如在多線程中實現自增，會出現線程安全問題，要解決這個問題，需要通過加鎖的方式，調整如下：

public class Counter {
    private int count;
    public Counter(){}
    public synchronized int getCount(){
        return count;
    }
    public synchronized void increase(){
        count++;
    }
}

這類似於悲觀鎖的實現，我需要獲取這個資源，那么我就給他加鎖，別的線程都無法訪問該資源，直到我操作完后釋放對該資源的鎖。我們知道，悲觀鎖的效率是不如樂觀鎖的，上面說了Atomic下的原子類的實現是類似樂觀鎖的，效率會比使用 synchronized 關系字高，推薦使用這種方式，實現如下:

public class Counter {
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger();
    public Counter(){}
    public int getCount(){
        return count.get();
    }
    public void increase(){
        count.getAndIncrement();
    }
}

2 AQS

AQS(AbstractQueuedSynchronizer)，AQS是JDK下提供的一套用於實現基於FIFO等待隊列的阻塞鎖和相關的同步器的一個同步框架。這個抽象類被設計為作為一些可用原子int值來表示狀態的同步器的基類。如果你有看過類似 CountDownLatch 類的源碼實現，會發現其內部有一個繼承了 AbstractQueuedSynchronizer 的內部類 Sync 。可見 CountDownLatch 是基於AQS框架來實現的一個同步器.類似的同步器在JUC下還有不少。(eg.Semaphore )

 

　　AQS

　　　　1、概念：

　　　　　　AbstractQueuedSynchronizer：同步發生器，用於構建鎖

　　　　2、基本思想

　　　　　　通過內置的FIFO同步隊列來完成線程爭奪資源的管理工作

　　　　3、CLH同步隊列 

　　　　　　同步發生器內部維護了隊列，隊列的每個節點都是一個線程