CAS（比较与交换）

1.什么是CAS

CAS(compare and swap),字面意思是比较与交换，比较与交换的是内存和寄存器。

比如说现在我有两个寄存器A和B，还有一个内存M。CAS(M,A,B)的含义就是比较M和A的值是不是相同，如果相同则将B的值赋值给M，并且返回true；如果不同就返回false。CAS本质上一个cpu指令（原子操作） =》操作系统将其封装成一个api =》JVM也将其封装，提供成一个api =》程序员调用

优点：保证线程安全的同时，还避免了线程阻塞

缺点：（1）代码繁琐，不容易理解

           （2）只能在一些特定的场景下使用，没有synchronized使用的普适

2.基于CAS实现原子类

比如int 对于++操作不是原子的，它需要（load，add，save），而AtomicInteger类是基于CAS对int进行了封装，它对于++操作是原子的。

public class Test13 {


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

}

3.CAS引发的ABA问题

那什么是ABA问题？如下图所示

这显然是不合理的，但是上述情况发生的概率很低，所以CAS在通常情况下不会有什么bug，但是有可能在极端情况下出现ABA问题。

4.解决ABA问题

那我们要解决ABA问题，只要再设置一个变量：版本号。每次修改的时候让版本号自增，CAS每次去判断版本号有没有改变，没有改变就注定没有别的线程穿插。