CAS比较交换的知识、ABA问题、锁升级的流程

目录

CAS : Compare and Swap比较交换

1. 使用CAS实现了原子类 

假设两个线程同时调用 getAndIncrement 

2. 使用CAS来实现自旋锁 

3. CAS引发的ABA问题

synchronized关键字背后的锁升级的流程 

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CAS : Compare and Swap比较交换

CAS是乐观锁的一种实现，程序并不会阻塞，不断重试。
应用1. 原子类，在java.util.concurrent(juc包、并发工具包)，

如：原子类，线程安全集合，ConcurrentHashMap，CopyOnWriteArrayList，都在juc包下。

int i = 0; i++,i--都是非原子性操作，多线程并发会有线程安全问题。

使用原子类保证他的线程安全性

AtomicInteger i = new Atomiclnteger(); //无参构造就是默认为0

AtomicInteger j = new Atomiclnteger(10); //默认就从10开始计数

不会真正阻塞线程，不断尝试更新 
假设当前主内存中的值为V，工作内存中的值为A，当前线程要修改的值为B

CAS的操作流程如下:
1.比较内存中的值V和当前工作内存的值A是否相等
2.若相等，可以认为当前主内存的值没有被修改，当前线程就将值B写回主内存
若不相等，说明当前线程的值A已经过时了(主内存已经发生了变化)，将当前主内存的最新值V保存到当前工作内存中，此时无法将B写回主内存，继续循环。

当多个线程同时对某个资源进行CAS操作，只能有一个线程操作成功，但是并不会阻塞其他线程,其他线
程只会收到操作失败的信号。
CAS 可以视为是一种乐观锁. (或者可以理解成 CAS 是乐观锁的一种实现方式)

CAS 是怎么实现的
针对不同的操作系统，JVM 用到了不同的 CAS 实现原理，简单来讲：
java 的 CAS 利用的的是 unsafe 这个类提供的 CAS 操作；
unsafe 的 CAS 依赖了的是 jvm 针对不同的操作系统实现的 Atomic::cmpxchg；
Atomic::cmpxchg 的实现使用了汇编的 CAS 操作，并使用 cpu 硬件提供的 lock 机制保证其原子性。
简而言之，是因为硬件予以了支持，软件层面才能做到。

1. 使用CAS实现了原子类 

java.util.concurrent.atomic包中的所有类都是线程安全的原子类

i++线程不