[09]从零开始的JAVAEE-CAS-优快云博客

一、什么是CAS

CAS（compare and swap）是一个和多线程密切相关的东西，它会比较寄存器A和内存M中的数据，如果相同，就交换寄存器B和内存M中的数据

CAS是多线程编程中无锁编程的重要组成部分，CAS的存在使得并发编程不需要加锁也可以实现线程安全。

CAS的实际作用，就是多个线程修改同一变量的时候，在修改时确认一下当前变量是不是已经被别的线程修改过，如果修改过了，就读取被修改过的新的变量之后在进行新的修改操作。

还记得线程安全那篇博客里关于两个线程自增5万次的典型案例吗，不使用CAS，就会导致线程不安全，使用CAS，就可以避免这个问题

CAS的特性

CAS是一条CPU指令，也就说，CAS是具有原子性的

基于CAS可以实现很多操作

实现原子类

伪代码实现：

这里的oldValue是一个寄存器，在CAS指令中，如果发现value和oldvalue值相同，就使得oldValue自增然后赋值给value，执行完毕会返回一个true，如果不相同，不会执行并且返回false。

value是一个成员变量，虽然在getAndIncrement()方法中将value的值赋给了oldValue，但是由于cpu的无序调度，很有可能会导致此时CPU调度走，value的值被别的线程修改了，所以CAS再次进行比较，以这种方式保证了线程安全。

标准库中提供了很多原子类

这些原子类，可以保证多线程自增自减时的线程安全

使用方法：

getAndIncrement():后置++
incrementAndGet():前置++
getAndDecrement():后置--
decrementAndGet():前置--

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        AtomicInteger num = new AtomicInteger(0);
        Thread t1 = new Thread(()->{
            num.getAndIncrement();//num++;
            System.out.println(num.get());
            num.incrementAndGet();//++num
            System.out.println(num.get());
            num.decrementAndGet();//--num;
            System.out.println(num.get());
            num.getAndDecrement();//num--;
            System.out.println(num.get());
        });
        t1.start();
    }
}

使用原子类就可以保证线程安全了，还是以前文中两个线程自增5w次为案例

public class work3 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        AtomicInteger num = new AtomicInteger(0);
        Thread t1 = new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 50000; i++) {
                num.getAndIncrement();
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 50000; i++) {
                num.getAndIncrement();
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(num.get());
    }
}

结果为