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如何深入理解Java多线程与并发框中的CAS

CAS实现原理

CAS 是 CompareAndSwap的缩写,意思是 比较 并 交换。 它是无锁化的实现是经典的乐观锁。

CAS 操作很简单,它包含三个操作数:内存地址V、预期原值A、新值B。先比较内存地址V处的值与预期原值A是否相等,如果相等就将内存地址V处更新为新值B。在配合循环使用时,若CAS操作失败,会循环执行或到达某个终止处。此操作配合 循环 使用时,又称为 自旋锁 的实现方式。

CAS存在的问题

1. ABA的问题

比如一个线程操作时,先将内存地址V处的值A更新为值B,然后又将值B更新为值A。最后CAS判断内存地址V处的没有变化,认为操作更新未成功,但实质上是已经更新过了。这就是经典的 ABA问题。

解决方法:

  • 加时间戳:

  • 加版本号:

2. 循环开销大

CAS 这种也是乐观锁,如果线程较多、资源抢占激烈、命中率低的情况下,不断的循环会不断的消耗资源。实现上,可以设置最大循环数,达到最大循环数还没有占有资源就自动放弃,避免无限的循环。

3. 最多只能保证一个共享变量的操作

CAS 最多只能操作一个共享变量,单体效率低。

本文标题:如何深入理解Java多线程与并发框中的CAS
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