java 的CAS

CAS:什么是 CAS 机制？
cas目的是实现原子操作解释一下：
"原子操作(atomic operation)是不需要synchronized"，这是多线程编程的老生常谈了。所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切 [1] 换到另一个线程）。 这是百度百科的解释
意思就是这个状态不会被中间态打断，例如银行转账机制，一个账号扣钱了，收钱账户也一定要收钱，不能中断
在java中原子操作 用于多线程的操作场景避免一个共享变量没有达到预期值

参见一个例子不安全场景：

  

这个结果 count不一定是200，因为存在多线程的竞争问题可能小于200，如果把run方法里面 加上synchronized代码块后每个线程的运行的状态不会受别的线程影响，实现了原子操作，最中结果一定是200.  

java.util.concurrent.atomic包下 有一系列原子类

这中操作最后也是200，因为原子类专门解决了这个问题

java.util.concurrent.atomic 包下的类就是解决CAS的问题的，都是原子类。

原子类中的value 利用了volatile 实现的变量值共享。

，核心原理是：CAS机制当中使用了3个基本操作数：内存地址V，旧的预期值A，要修改的新值B。

每次更新的时候旧值都要与内存值比较，不一致会更新失败，然后利用内存值继续更新（出现了自旋操作，在高并发下比较危险会严重消耗cpu资源）

比如第二个线程运行到97的时候 第一个线程由于反应较慢才运行到5那么当5自增的时候一定会失败内存值与旧值不一致，所以进行自旋从97开始到98，第二个线程开始运行98旧值是97所以也会失败开始自旋到98，以此类推就实现了交替自增最终结果是200.

参见：https://ss.csdn.net/p?https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/NtO5sialJZGpfMM4tNG7D3k05o337rpShibke60ZSQ8jQuoQMdXK7fcyLkkDGS2EfOiahzQQS9DPHmjsXcB8ibWKdg/0?wx_fmt=jpeg

图文并茂的讲解。

cas是乐观锁，synchronized 是悲观锁，  在大并发下synchronized 的使用要比cas好些（CAS自旋的概率会比较大，从而浪费更多的CPU资），并发不大的时候cas性能好（不需要切换线程，操作自旋几率较少）

cas存在的问题：

ABA问题，如果 一个值是A, 被线程2变成了B， 被线程2或者其它的线程又给变回了A， 那么此时线程1操作的时候检查到的还是A，就认为没有变化，则执行更新，

AtomicStampedReference类解决了该问题，加入了版本号的解决方式。类似数据库的乐观锁加入版本号机制。

只能保证一个共享变量的原子操作，AtomicReference类能够满足多个变量的原子操作。