前言
本章节介绍CAS
1、CAS的概念
CAS的全称为:CompareAndSwap,直译为对比和交换。
CAS实际是普遍处理器都支持的一条指令,这条指令通过判断当前内存值V、旧的预期值A、即将更新的值B是否相等来对比并设置新值,从而实现变量的原子性。
Synchronized会线程阻塞称为悲观锁,CAS不会使线程阻塞称为乐观锁。悲观锁其他没有获取锁的线程是不会执行代码的,而乐观锁是可以使多个线程同时访问代码,可是会判断是否有更新决定是否重新执行。
2、CAS的实现原理
CAS的原理:通过三个参数,当前内存的变量值V、旧的预期值A、即将更新的值B。通过判断是V和A是否相等查看当前变量值是否被其他线程改变,如果相等则变量没有被其他线程更改,就把B值赋予V;如果不相等则做自旋操作。
举例:假设i的初始值为0,现两线程分别执行i++操作,看看CAS会如何执行:
1线程:A = 0,B = 1
2线程:A = 0,B = 1
此时两个线程的旧的期望值A、更新的B值都是一样的
假设1线程先执行,线程1从内存中拿到i的值V,此时V等于0,刚好和旧的期望值A相等,就把更新的值B赋值到内存i值V中。
2线程执行时,此时拿到内存的V值为1,和旧的预期值0不想等,则不做更新B的赋值操作,通过自旋把旧的预期值A=V,并再次确定CAS指令。
JDK提供的原子操作类就是基于CAS来实现原子性,比如:AtomicInteger、AtomicIntegerArray、AtomicDouble、AtomicBoolean等