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【Java中的CAS实现原理】

Java 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

【Java中的CAS实现原理】

1.什么是CAS?

语义:CAS英文全称是,比较和交换(Conmpare And Swap),是用于实现多线程同步的原子指令。 它将内存位置的内容与给定值进行比较,只有在相同的情况下,将该内存位置的内容修改为新的给定值。 这是作为单个原子操作完成的。 原子性保证新值基于最新信息计算; 如果该值在同一时间被另一个线程更新,则写入将失败。 操作结果必须说明是否进行替换; 这可以通过一个简单的布尔响应(这个变体通常称为比较和设置),或通过返回从内存位置读取的值来完成。

下面我们来通过一张图理解CAS工作原理:

2.CAS在Java中的体现

主要使用在并发编程中:一般我们使用 ”synchronized“ 保证线程的安全性,但是效率比较低。

在 jdk5 以后增加一些原子类,保证数据的递增,不用加锁
常见的原子类:AtomicBoolean,AtomicInteger,AtomicLong

底层实现:JAVA中的CAS操作都是通过sun包下Unsafe类实现,而Unsafe类中的方法都是native方法,由JVM本地实现

3.ABA问题

ABA问题: 如线程1从内存X中取出A,这时候另一个线程2也从内存X中取出A,并且线程2进行了一些操作将内存X中的值变成了B,然后线程2又将内存X中的数据变成A,这时候线程1进行CAS操作发现内存X中仍然是A,然后线程1操作成功。虽然线程1的CAS操作成功,但是整个过程就是有问题的。比如链表的头在变化了两次后恢复了原值,但是不代表链表就没有变化。

处理方法:JAVA中提供了AtomicStampedReference/AtomicMarkableReference来处理会发生ABA问题的场景,主要是在对象中额外再增加一个标记来标识对象是否有过变更。

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