CAS

乐观锁与悲观锁

synchronized是悲观锁：

    每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁。

CAS操作的就是乐观锁（乐观锁在Java中的使用，是无锁编程，常常采用的是CAS算法，典型的例子就是原子类）：

    每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据。
    如果因为冲突失败就重试，直到成功为止。


悲观锁适合写操作非常多的场景，乐观锁适合读操作非常多的场景

CAS机制（Compare And Swap）

CAS是一种系统原语，原语属于操作系统用语范畴，是由若干条指令组成的，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被中断，也就是说CAS是一条CPU的原子指令，不会造成所谓的数据不一致问题

Java中CAS操作的执行依赖于Unsafe类的方法，Unsafe类中的方法都直接调用操作系统底层资源执行相应任务


CAS机制当中使用了3个基本操作数：

    内存地址V（主内存中存放的V值，所有线程共享）

    旧的预期值A（线程上次从内存中读取的V值A存放在线程的帧栈中，每个线程私有）

    要修改的新值B（需要写入内存中并改写V值的B值）


更新一个变量的时候，只有当变量的预期值A和内存地址V当中的实际值相同时，
才会将内存地址V对应的值修改为B（防止多线程并发问题）。

CAS的缺点：

1.CPU开销较大

  在并发量比较高的情况下，如果许多线程反复尝试更新某一个变量，却又一直更新不成功，循环往复，会给CPU带来很大的压力。

2.不能保证代码块的原子性

  CAS机制所保证的只是一个变量的原子性操作，而不能保证整个代码块的原子性。
  比如需要保证3个变量共同进行原子性的更新，就不得不使用Synchronized了。

3.ABA问题

  CAS需要在操作值的时候检查下值有没有发生变化，如果没有发生变化则更新，
  但是如果一个值原来是A，变成了B，又变成了A，那么使用CAS进行检查时会发现它的值没有发生变化，但是实际上却变化了。

  ABA问题的解决思路就是使用版本号：

    在变量前面追加上版本号，每次变量更新的时候把版本号加一，那么A－B－A 就会变成1A-2B-3A。

并发包中的原子操作类(Atomic系列)

java.util.concurrent.atomic：该包中提供了许多基于CAS实现的原子操作类

AtomicInteger类中所有自增或自减的方法都间接调用Unsafe类中的getAndAddInt()方法实现了CAS操作，从而保证了线程安全


    //Unsafe类中的getAndAddInt方法
    public final int getAndAddInt(Object o, long offset, int delta) {
        int v;
        do {
            v = getIntVolatile(o, offset);
        } while (!compareAndSwapInt(o, offset, v, v + delta));
        return v;
    }

    getAndAddInt()通过一个while循环不断的重试更新要设置的值，直到成功为止

CAS

原文：https://www.cnblogs.com/loveer/p/11502521.html