死磕CAS与JUC组件！这才是Java高并发的终极奥义（实战干货）

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/agiledev1/article/details/147428206

一、先搞懂什么是CAS（灵魂拷问）

老铁们听说过"无锁编程"吗？（眼睛放光）这个听着就牛逼的技术，核心就是今天要讲的CAS（Compare And Swap）！它就像个会变魔术的裁判——在多个线程抢着改数据时，不用加锁就能保证原子性操作！

1.1 CAS操作三要素（划重点！）

预期值：你以为内存里的值应该是多少
内存值：实际从内存读出来的值
更新值：你要改成的新值

举个栗子🌰：两个线程同时想把变量a从100改成200。线程1先读取a=100，准备修改时线程2已经把a改成了200。这时线程1的CAS操作发现内存值≠预期值，直接放弃修改！（避免数据错乱的神操作）

1.2 原子类实战（手写代码）

来看AtomicInteger的源码片段：

public final int incrementAndGet() {
    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
}

这里面的getAndAddInt方法底层就是CAS实现！（偷偷告诉你，很多JUC组件都靠这个吃饭）

二、CAS的AB面（光明与黑暗）

2.1 优势篇（亮肌肉）

零阻塞：线程不用挂起等锁（高并发场景爽到飞起）
轻量级：比synchronized这种重量级锁快N倍
无死锁：没有锁的互相等待问题

2.2 致命陷阱（踩坑预警）

ABA问题：值从A→B→A，CAS以为没变就修改了（就像你的前女友整容后又回来找你）
- 解决方案：加版本号！AtomicStampedReference了解下
自旋开销：长时间CAS失败会空转CPU（就像舔狗不停打电话）
单变量限制：只能保证一个变量的原子性（想同时改多个变量？门都没有！）

三、JUC全家桶揭秘（实战宝典）

3.1 ReentrantLock（锁界扛把子）

Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
    // 临界区代码
} finally {
    lock.unlock(); // 必须放在finally！
}

底层用到了AQS（AbstractQueuedSynchronizer），而AQS的核心就是CAS！（没想到吧）

3.2 CountDownLatch（线程集结号）

适合主线程等待多个子线程完成的场景：

CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
// 三个子线程执行latch.countDown()
latch.await(); // 主线程阻塞等待

3.3 ConcurrentHashMap（高并发Map之王）

JDK8之后改用synchronized+CAS+红黑树，并发性能炸裂！（老版的Segment锁可以退休了）

3.4 CopyOnWriteArrayList（读多写少神器）

写操作时复制整个数组，用空间换时间！（适合监听器列表这种场景）

四、综合实战案例（手把手教学）

模拟10个线程同时抢票：

public class TicketSystem {
    private AtomicInteger tickets = new AtomicInteger(100);
    
    public void buyTicket() {
        while(true) {
            int oldCount = tickets.get();
            if(oldCount <= 0) break;
            if(tickets.compareAndSet(oldCount, oldCount-1)) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢票成功");
                break;
            }
        }
    }
}