原子操作(atomic operation):不可被中断的一个或一系列操作。
Java通过锁和循环CAS的方式来实现原子操作。
循环CAS
自旋CAS实现的基本思路:循环进行CAS操作直到成功为止。
CAS实现原子操作的三大问题
1)ABA问题
参考: Java中的CAS操作
2)循环时间长开销大
自旋CAS如果长时间不成功,会给CPU带来非常大的执行开销。
3)只能保证一个共享变量的原子操作。
锁机制
锁机制保证了只有获得锁的线程才能够操作锁定的内存区域。JVM内部实现了很多锁机制:偏向锁、轻量级锁、互斥锁。
除了偏向锁,JVM实现锁的方式都用了循环CAS,即当一个线程想进入同步块的时候使用循环CAS的方式来获取锁,当它退出同步块的时候使用循环CAS释放锁。
参考:ReentrantLock公平锁及非公平锁实现
《Java并发编程的艺术》
本文探讨了Java中实现原子操作的两种主要方式:锁和循环CAS。详细解析了自旋CAS的实现思路及其可能遇到的问题,如ABA问题、循环时间长带来的CPU开销以及仅能保证单一共享变量原子性的限制。同时,介绍了JVM内部实现锁机制的方法,包括偏向锁、轻量级锁和互斥锁,并解释了循环CAS在锁机制中的应用。
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