浅谈CAS自旋原理

一.CAS 介绍

CAS是Java并发包工具类底层使用的算法(在Unsafe类的提供的方法)，他有效的避免了并发，像AtomicInteger、Semaphore、ReentrantLock底层都采用了CAS算法

CAS 即compare and swap(比较与交换)，它涉及到三个操作数：内存值、预期值(未更新前的工作内存值)、新值。当且仅当预期值和内存值相等时才将内存值修改为新值 。

举例:
分析AtomicInteger的addAndGet()方法，这个方法是基于CAS写的。

AtomicInteger 源码:

 public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 6214790243416807050L;

    // setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
    private static final long valueOffset;

    static {
        try {
            //得到value这个值在内存中的偏移量即地址
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }

 /**
     * Atomically adds the given value to the current value.
     *
     * @param delta the value to add
     * @return the updated value
     */
    public final int addAndGet(int delta) {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, delta) + delta;
    }

Susafe 类中的源码:

   public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
        //var2 是上面传入的偏移量
        int var5; 
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);  //得到此时var2这个偏移量在内存中的值，即期望值var5     
        //compareAndSwapInt通过var1, var2 得出实际值，然后和var5进行对比(预期值和主内存值比较)，如果相同则把var5 + var4（新值写入内存），如果不相同不断do，while循环（自旋）直到相同。    
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4)); //
        return var5;
    }

本文参考:https://blog.youkuaiyun.com/优快云zhangtao5/article/details/78836634