Java当中如何理解CAS?
- 如果线程的期望值跟物理内存的真实值一样，就更新值到物理内存当中，并返回true
- 如果线程的期望值跟物理内存的真实值不一样，返回是false，那么本次修改失败，那么此时需要重新获得主物理内存的新值
1.1、CAS的底层原理是什么？
private volatile int value;
public final int getAndIncrement() {
return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);
}
- UnSafe类是CAS的核心类 由于Java 方法无法直接访问底层 ,需要通过本地(native)方法来访问,UnSafe相当于一个后面,基于该类可以直接操作特额定的内存数据.UnSafe类在于sun.misc包中,其内部方法操作可以向C的指针一样直接操作内存,因为Java中CAS操作的助兴依赖于UnSafe类的方法.
- 注意UnSafe类中所有的方法都是native修饰的,也就是说UnSafe类中的方法都是直接调用操作底层资源执行响应的任务
- 变量ValueOffset,便是该变量在内存中的偏移地址,因为UnSafe就是根据内存偏移地址获取数据的
- 变量value和volatile修饰,保证了多线程之间的可见性.
- Unsafe类中的compareAndSwaplnt,是本地方法，该方法的实现位于unsafe.cpp中
1.2、CAS是什么?
- CAS的全称为Compare-And-Swap ,它是一条CPU并发原语.
- 它的功能是判断内存某个位置的值是否为预期值,如果是则更新为新的值,这个过程是原子的.
- CAS并发原语体现在Java语言中就是sun.miscUnSaffe类中的各个方法.调用UnSafe类中的CAS方法,JVM会帮我实现CAS汇编指令.这是一种完全依赖于硬件 功能,通过它实现了原子操作,再次强调,由于CAS是一种系统原语,原语属于操作系统用于范畴,是由若干条指令组成,用于完成某个功能的一个过程,并且原语的执行必须是连续的,在执行过程中不允许中断,也即是说CAS是一条原子指令,不会造成所谓的数据不一致的问题.
1.3、CAS缺点
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多次比较循环时间长开销很大
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只能保证一个共享变量的原子性
- 当对一个共享变量执行操作时，可以使用循环CAS的方式来保证原子操作
- 但当我们对多个共享变量操作时，循环CAS就无法保证操作的原子性，这个时候就可以用锁来保证原子性
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引出来ABA问题
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ABA问题就是当A线程挂起时间较长。此时B线程执行 将数据进行了修改，但还没当A线程开始执行时，又将数据修改了回去，这时A线程开始执行，发现数据没被修改（与原来数据对比）但在这当中其实在这挂起的期间，经过了多次的修改，这就是ABA问题
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使用AtomicStampedReference 可以帮助解决ABA问题。时间戳原子引用 ，就是增加时间戳，当时间戳跟要对比的时间戳不一致的话，就说明这个数据在中间被修改过。