CAS讲解

最新推荐文章于 2024-12-24 11:46:17 发布

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揭秘CAS：深入理解与应用解析

曾经“等你生日那天”都遥远得像未来，如今却可欢愉的挥手说“下个十年见”

01-17

84万+

在并发编程中，Compare-And-Swap（CAS）机制作为一种无锁算法，凭借其高效性和避免线程阻塞的优势，受到广泛关注。CAS不仅在底层实现上有着重要地位，还在实际开发中发挥着关键作用。本文将从CAS的工作原理、在Java中的实现及其增强机制来回顾和加深理解一下CAS。

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10-12

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1 条评论

dylan泉 2017.10.12
这老师讲的真没有水准，浪费时间，前面全是念着ppt来读的，遇到问题直接关视频，后来怎么解决的也不知道，说话还不利索，十句话就两句重点，第一次看视频还能看的那么火大，说一大堆没用的东西，不过还是很感谢楼主的分享精神

饭_粒 2017.01.04
第七个不能下载了

will的成长之路 2016.01.21
good

GV:GV 个人网站的存储库

06-30

gonzalovazquez.ca 的主要存储库作者：Gonzalo Vazquez

【ED2K（edonkey）传输】

叫我小虎就行了的博客

12-24

3991

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特警4587（第一季）

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01-01

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Berkeley CS61B_Data_Structures Video Lecture

ramboisme的专栏

03-18

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落雨博客基于CAS框架的单点登录技术讲解(ppt+code实例+doc)配套资料

11-20

本资源“落雨博客基于CAS框架的单点登录技术讲解(ppt+code实例+doc)配套资料”提供了一个全面的学习材料，包括PPT演示、代码实例和文档，帮助你深入理解并掌握如何在实际项目中运用CAS进行单点登录的实现。...

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编写自己定义的CredentialsToPrincipalResolver（修改前面讲解过的那个的即可），它通过Attribute方式向CAS客户端传递账号所在的系统和账号Id。对原来的A系统和B系统进行改造，让系统可以跟踪是哪个系统的哪个用户...

Java并发的CAS原理与ABA问题的讲解

08-26

Java并发编程中的CAS（Compare and Swap）是一种无锁同步机制，它是实现线程安全的关键技术。CAS操作包含三个参数：内存地址V、预期原值A和新值B。当且仅当内存地址V当前存储的值等于预期原值A时，CAS会将V的值更新...

深入讲解我们说的CAS自旋锁到底是什么

08-27

深入讲解CAS自旋锁的实现机理和原理 CAS（Compare and Swap）是实现自旋锁或乐观锁的核心操作，它的出现是为了解决原子操作的问题。在多线程环境下，原子操作是保证线程安全的重要手段。CAS操作的实现很简单，就是...

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双语不用教下载地址!!!

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ed2k://|file|英语一点通DVD1-1.(ED2000.COM).VOB|1073739776|17812ce7ba84d62a868204c3aa35f312|h=ctnccbz52k5icmfebiilsnvj3tsgbqev|/ ed2k://|file|英语一

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detelebest的博客

12-21

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package zhanghaijiao.bawei.com.week3_moni; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.support.v4.view.ViewPager; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; imp

One Piece1-541(ed2k)

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05-28

<think>好的，用户想了解CAS的原理及实现。我需要先回顾一下CAS的基本概念。CAS全称是Compare AndSwap，是一种无锁的原子操作，用于实现多线程环境下的数据同步。根据引用[4]，CAS是CPU硬件层面的指令，能保证原子性。用户可能想知道它是如何工作的，以及和悲观锁的区别。接下来，我需要解释CAS的步骤：比较内存值和预期值，如果相同则更新为新值，否则重试或失败。这里要提到Unsafe类的作用，因为引用[1]指出原子类的基础是CAS，而CAS又依赖Unsafe类。可能需要举例说明，比如AtomicInteger的incrementAndGet方法。然后，ABA问题是一个重要点。引用[2]和[3]都提到了ABA问题，即变量被修改后又恢复原值，导致CAS无法察觉。需要解释ABA带来的风险，以及解决方案，比如AtomicStampedReference使用版本号。还要比较CAS和synchronized的区别。引用[4]提到synchronized是悲观锁，而CAS是乐观锁，适用于读多写少的场景。这里需要说明两者的优缺点，比如CAS避免了线程阻塞，但可能增加CPU开销。用户可能对实现原理感兴趣，需要深入底层，比如CPU的cmpxchg指令，以及Java中如何通过Unsafe类调用本地方法。引用[4]和[5]可能提供这方面的信息。最后，生成相关问题，帮助用户进一步学习。例如，如何解决ABA问题，CAS的优缺点，与锁机制的比较等。确保问题覆盖用户可能感兴趣的扩展方向。</think>### CAS原理及实现讲解 #### 1. **CAS基本概念** CAS（Compare And Swap）是一种无锁的原子操作，用于实现多线程环境下的数据同步。其核心思想是： - **比较**：读取内存位置的当前值，与预期值（旧值）比较 - **交换**：若当前值与预期值一致，则将新值写入该内存位置 - **原子性**：整个过程由CPU硬件指令（如`cmpxchg`）保证不可分割性[^4]。 #### 2. **CAS实现步骤** 以修改共享变量`V`为例： 1. 从内存中读取当前值`oldValue` 2. 计算新值`newValue` 3. 调用CAS指令：若此时内存中`V`的值仍为`oldValue`，则更新为`newValue`；否则重试或放弃[^4]。 #### 3. **Java中的CAS实现** Java通过`Unsafe`类提供底层CAS操作（如`compareAndSwapInt`方法），原子类（如`AtomicInteger`）基于此实现。例如`AtomicInteger.incrementAndGet()`的伪代码： ```java do { int oldValue = get(); int newValue = oldValue + 1; } while (!compareAndSet(oldValue, newValue)); ``` #### 4. **CAS的三大问题** - **ABA问题** 变量值从A→B→A，CAS无法感知中间变化。解决方案： - 使用版本号标记状态（如`AtomicStampedReference`）[^2][^3] - **自旋开销** 竞争激烈时可能导致长时间循环。优化方法： - 限制自旋次数 - 结合锁机制（如`LongAdder`的分段锁） - **单变量原子性局限** CAS只能保证单一变量的原子操作，多变量需结合其他同步机制[^4]。 #### 5. **CAS与锁的对比** | 特性 | CAS（乐观锁） | Synchronized（悲观锁） | |--------------------|-----------------------|------------------------| | 线程阻塞 | 无自旋消耗CPU | 线程挂起不消耗CPU | | 适用场景 | 低竞争、简单操作 | 高竞争、复杂操作 | | 原子性实现 | CPU硬件指令 | 操作系统互斥量 | #### 6. **实际应用案例** - 并发计数器（如`AtomicInteger`） - 无锁队列（如`ConcurrentLinkedQueue`） - 状态标志位更新（如线程池状态控制）