CAS （Compare And Set）比较并替换
上篇文章的锁问题解决，可以使用更高效的方法，使用AtomXXX类，AtomXXX类本身方法都是原子性的，但不能保证多个方法连续调用是原于性的。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class AtomicIntegerTest {
AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
void m1 (){
for(int i=0;i<10000;i++){
count.incrementAndGet(); // 相当于线程安全的 count++
}
}
public static void main(String[] args) {
AtomicIntegerTest t = new AtomicIntegerTest();
List<Thread> Threads = new ArrayList<>();
for(int i=0;i<10;i++){
Threads.add(new Thread(t::m1,"Thread-"+i));
}
Threads.forEach((o) -> o.start());
Threads.forEach((o) -> {
try {
o.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
System.out.println(t.count);
}
}结果：
100000
那为什么 count.incrementAndGet(); 是线程安全的？ 点进去看它的源码可知：
底层使用了 weakCompareAndSetInt(o, offset, v, v + delta) 方法，这个方法就是 CAS。
CAS 概念：
cas方法一共有三个参数：
V：要改的值（内存位置）
Expected：期望值（预期原值）
NewValue：要设定的新值
如果 要改的值 v 和 expected 的值是一样的，则将 v的值改为新值 newValue。如果不是一样的，则循环下一次比较或直接返回失败。
注：因为 cas方法是 CPU原语支持的，即 在比较替换的过程中是不可以被打断的，所以不会出现 比较成功的时候，其他线程将要改的值或者新值替换的问题。
ABA问题
aba问题是：在进行比较并替换的时候，将a值改为b，然后马上将b再改回a，这样的话，比较是可以成功的，但是对于原值a，它的版本已经不是原始的了。
如果这个a的值是基础类型则没什么关系。但是如果是Object类型，比如：a引用 b，b引用c，这是一个线程将 a引用到了c，并将c的一些属性做了修改，再将a引用到b。这个时候，业务执行的一些逻辑会导致各种问题的出现。如果还没懂，引入一个经典的例子：
一个小偷，把别人家的钱偷了之后又还了回来，还是原来的钱吗，你老婆出轨之后又回来，还是原来的老婆嘛？ABA问题也一样，如果不好好解决就会带来大量的问题。最常见的就是资金问题，也就是别人如果挪用了你的钱，在你发现之前又还了回来。但是别人却已经触犯了法律。
那怎么解决呐？
案例重现：
private static AtomicInteger index = new AtomicInteger(10);
public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> {
index.compareAndSet(10, 11);
index.compareAndSet(11, 10);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
"： 10->11->10");
},"张三").start();
new Thread(() -> {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
boolean isSuccess = index.compareAndSet(10, 12);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
"： index是否为预期值：10，"+isSuccess
+" 设置的新值是："+index.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
},"李四").start();
}张三： 10->11->10
李四： index是否为预期值：10，true 设置的新值是：12
通过：AtomicStampedReference 添加版本号 解决这个问题
private static AtomicInteger index = new AtomicInteger(10);
static AtomicStampedReference<Integer> stampRef
= new AtomicStampedReference(10, 1);
public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> {
int stamp = stampRef.getStamp();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ " 第1次版本号： " + stamp);
stampRef.compareAndSet(10, 11,stampRef.getStamp(),stampRef.getStamp()+1);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ " 第2次版本号： " + stampRef.getStamp());
stampRef.compareAndSet(11, 10,stampRef.getStamp(),stampRef.getStamp()+1);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ " 第3次版本号： " + stampRef.getStamp());
},"张三").start();
new Thread(() -> {
try {
int stamp = stampRef.getStamp();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ " 第1次版本号： " + stamp);
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
boolean isSuccess =stampRef.compareAndSet(10, 12,
stampRef.getStamp(),stampRef.getStamp()+1);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ " 修改是否成功： "+ isSuccess+" 当前版本 ：" + stampRef.getStamp());
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ " 当前实际值： " + stampRef.getReference());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
},"李四").start();
}张三 第1次版本号： 1
李四 第1次版本号： 1
张三 第2次版本号： 2
张三 第3次版本号： 3
李四 修改是否成功： true 当前版本 ：4
李四 当前实际值： 12
这里使用的是AtomicStampedReference的compareAndSet函数，这里面有四个参数：
compareAndSet(V expectedReference, V newReference, int expectedStamp, int newStamp)。
（1）第一个参数expectedReference：表示预期值。
（2）第二个参数newReference：表示要更新的值。
（3）第三个参数expectedStamp：表示预期的时间戳。
（4）第四个参数newStamp：表示要更新的时间戳。
重现案例即解决方法原文地址：解决CAS机制中ABA问题的AtomicStampedReference详解 - 知乎 (zhihu.com)
总结：所有以 AtomXXX开头的类，底层都是使用cas方法，并是通过 Unsafe类实现的。
Unsafe类的出现等于c/c++的指针，给 java语言赋予了 原来 C/C++实现的指针方法。比如：
allocateMemory 、freeMemory等操作内存的方法。
