引入CAS(compareAndSwap)的原因
CAS即compareAndSwap(比较和交换)，引入CAS的主要原因是解决锁带来的性能影响，我们知道在Java中，为了保证变量的原子性，Java提供了一些 锁机制，比如synchronized,Lock等，锁是能够保证变量的原子性，其原理是阻塞线程，当某一个线程正在执行任务时，如果任务加了锁，那么其他线程 进入任务时会被阻塞，这样会导致性能变得很差，在高并发的场景下时极度不推荐加锁操作的，所以引入了CAS。
CAS原理
CAS是JDK提供的原子操作类，它提供了硬件级别的隔离，可以使用Unsafe来操作CAS,Unsafe类下提供了compareAndSwap*操作，我们看出compareAndSwap* 这些方法都是native(本地方法)。
public final native boolean compareAndSwapObject(Object obj, long valueOffset, Object expect, Object update);
public final native boolean compareAndSwapInt(Object obj, long valueOffset, Object expect, Object update);
public final native boolean compareAndSwapLong(Object obj, long valueOffset, Object expect, Object update);
compareAndSwap*本地方法有四个参数，第一个object为对象的内存地址，valueOffset代理对象在内存中的偏移量，expect为期望值，update为新值 ，连贯起来解释这个方法的意思，如果对象obj内存偏移量为valueOffset的值等于期望值expect，那么使用新值update替换期望值expect，反之则不做任何操作。
CAS ABA问题
当线程1使用CAS修改变量A的值为X，在执行CAS操作之前，线程1先获取变量A，这时线程2获取变量A，然后使用CAS操作更新A为Y，然后又将A更新为X，这时虽然A依然为X, 但是已经不是线程1的那个X了，可能说得有点抽象，那么我们就用一个简单且通俗的经历来说，我们小时候和小伙伴一起玩耍，小伙伴借了我一个玩具，然后后面我给他弄丢了， 突然有一天我们闹矛盾了，然后他叫我还他玩具，我于是买了一个一模一样的给他，但是他却不要，他说:"我不要你这个，我就要我的那个"，"我就要我的那个其实上升为一个哲学问题了", 那么ABA问题其实就是这个意思，虽然值一模一样，但是已经不是以前那个啦。
解决ABA问题
版本号
解决ABA问题我们可以加一个版本号，其实就是乐观锁的方式，每次更新操作版本号加1 比如线程1需要更新变量A，它会先获取变量A的值和版本号，如图，线程1获取到的版本号为1，此时线程2也获取到A，对其进行更新操作，version 1，此时version=2， 那么这个时候线程1对便两个A进行更新，发现版本和自己自己最初获取的版本号不一样，则证明变量A被修改过，那么就不对其进行更新。
AtomicStampedReference
AtomicStampedReference给每个变量的状态值加上一个时间戳，从来避免ABA问题。
下面我们演示一下ABA问题以及使用AtomicStampedReference解决ABA问题。
使用AtomicInteger
threadA使用compareAndSet对变量atomicInteger进行两次更新，然后threadB对atomicInteger进行更新，输入为true，显然，这是不对的。
public class CasTest {
static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(100);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread threadA = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
atomicInteger.compareAndSet(100, 200);
atomicInteger.compareAndSet(200, 100);
}
});
Thread threadB = new Thread(new Runnable() {
@SneakyThrows
@Override
public void run() {
Thread.sleep(2000);
boolean b = atomicInteger.compareAndSet(100, 200);
System.out.println(b);
}
});
threadA.start();
threadB.start();
}
}
使用AtomicStampedReference
使用AtomicStampedReference，每次更新操作都会加上一个时间戳，于是输出为false，因为变量已经不是以前那个变量了，虽然值是一样的
代码语言：javascript复制public class CasAtomicStampedReferenceTest {
static AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(100,0);
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
atomicStampedReference.compareAndSet(100, 200, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() 1);
atomicStampedReference.compareAndSet(200, 100, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() 1);
}
});
Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
@SneakyThrows
@Override
public void run() {
Thread.sleep(2000);
boolean b = atomicStampedReference.compareAndSet(100, 200, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() 1);
System.out.println(b);
}
});
thread.start();
thread1.start();
}
}
关于CAS，我们分享到这里，感谢你的观看，我们下期见！
