原子操作CAS

一、什么是原子操作

不可被中断的一个或者一系列操作、

CAS是Compare And Set的缩写，是以一种无锁的方式实现并发控制。在实际情况下，同时操作同一个对象的概率非常小，所以多数加锁操作做的是无用功，CAS以一种乐观锁的方式实现并发控制。

二、实现原子操作的方式

Java可以通过锁和循环CAS的方式实现原子操作。

三、CAS（ Compare And Swap ）  为什么要有CAS？

Compare And Swap就是比较并且交换的一个原子操作，由Cpu在指令级别上进行保证。

为什么要有CAS：因为通过锁实现原子操作时，其他线程必须等待已经获得锁的线程运行完以后才能获得资源，这样就会占用系统的大量资源

四、CAS包含哪些参数？

CAS包含三个参数：1、变量所在内存地址V；2、变量对应的值A；3、我们将要修改的值B。如果说V上的变量的值是A的话，就用B重新赋值，如果不是A，那就什么事也不做，操作的返回结果原值是多少。

循环CAS：在一个（死）循环【for(;;)】里不断进行CAS操作，直到成功为止（自旋操作即死循环）。

五、CAS的原理

利用了现代处理器都支持的CAS的指令，循环这个指令，直到成功为止

六、CAS实现原子操作的三大问题

1、 ABA问题：其他的线程把值改成了B，很快改成了A，原子操作的线程发现值是A就修改，这样会有问题。解决ABA，引入版本号：1A-》2C-》3A

2、 循环时间很长的话，cpu的负荷比较大

3、 对一个变量进行操作可以，同时操作多个共享变量有点麻烦

七、CAS线程安全（面试点）

通过硬件层面的阻塞实现原子操作的安全

 八、原子操作类

jdk提供了许多根据CAS思路产生的原子操作类；总结下来可以分成以下几类：

更新基本类型类：AtomicBoolean，AtomicInteger，AtomicLong，AtomicReference
更新数组类：AtomicIntegerArray，AtomicLongArray，AtomicReferenceArray
更新引用类型：AtomicReference，AtomicMarkableReference，AtomicStampedReference
原子更新字段类： AtomicReferenceFieldUpdater，AtomicIntegerFieldUpdater，AtomicLongFieldUpdater

例子：我们只是看其中的及格就行了

AtomicInteger （这里我们要注意incrementandget()和getAndincrement()）

package pers.cc.cas;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class AtomicIntegerTest {
    /**
     * 定义一个线程安全的Integer并设定初始值为0
     */
    static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);

    static int i = 0;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int j = 0; j < 100000; j++) {
            Thread addThread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 原子的增加1
                    atomicInteger.incrementAndGet();
                    i++;
                }
            });
            addThread.start();
        }
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println(atomicInteger.get());
        System.out.println(i);
    }
}

运行结果：

100000
99998

AtomicMarkableReference（） 和 AtomicStampedReference（）--区别？

--一个是通过版本号，一个是通过boolean值

参考文章：

https://blog.csdn.net/u010904188/article/details/87712060

https://blog.csdn.net/u010963948/article/details/79052213