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如何深入理解Java多線程與并發(fā)框中的CAS-創(chuàng)新互聯(lián)

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CAS實(shí)現(xiàn)原理

CAS 是 CompareAndSwap 的縮寫,意思是 比較 并 交換。 它是無鎖化的實(shí)現(xiàn)是經(jīng)典的樂觀鎖。

CAS 操作很簡單,它包含三個操作數(shù):內(nèi)存地址V、預(yù)期原值A(chǔ)、新值B。先比較內(nèi)存地址V處的值與預(yù)期原值A(chǔ)是否相等,如果相等就將內(nèi)存地址V處更新為新值B。在配合循環(huán)使用時,若CAS操作失敗,會循環(huán)執(zhí)行或到達(dá)某個終止處。此操作配合 循環(huán) 使用時,又稱為 自旋鎖 的實(shí)現(xiàn)方式。

CAS存在的問題

1. ABA的問題

比如一個線程操作時,先將內(nèi)存地址V處的值A(chǔ)更新為值B,然后又將值B更新為值A(chǔ)。最后CAS判斷內(nèi)存地址V處的沒有變化,認(rèn)為操作更新未成功,但實(shí)質(zhì)上是已經(jīng)更新過了。這就是經(jīng)典的 ABA問題。

解決方法:

  • 加時間戳:

  • 加版本號:

2. 循環(huán)開銷大

CAS 這種也是樂觀鎖,如果線程較多、資源搶占激烈、命中率低的情況下,不斷的循環(huán)會不斷的消耗資源。實(shí)現(xiàn)上,可以設(shè)置大循環(huán)數(shù),達(dá)到大循環(huán)數(shù)還沒有占有資源就自動放棄,避免無限的循環(huán)。

3. 最多只能保證一個共享變量的操作

CAS 最多只能操作一個共享變量,單體效率低。

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