初识 CAS理论

1、CAS 通过硬件保证比较-更新的原子性，不涉及用户态内核态的切换。

2、CAS 是 CPU 的原子指令(cmpxchg指令)，不会造成数据的不一致问题。Unsafe提供的 CAS 方法底层实现的是 CPU 指令cmpxchg。

3、执行cmpxchg指令，会判断 当前系统是否为多核系统，如果是给总线加锁，只有一个线程给总线加锁成功，加锁成功后执行 CAS，也就是说 CAS 原子性实际上是 CPU 实现独占的，比起synchronized重量级锁，这里排他时间要短很多，多线程情况下，性能要好很多。

4、Java 中的 CAS 操作依赖于Unsafe方法，Unsafe类中所有的方法都是native修饰的，Unsafe的方法直接调用操作系统底层资源。

5、valueOffset表示变量值在内存中偏移地址，Unsafe是根据内存偏移地址获取数据。

6、CAS 并发原语体现在 Java 的Unsafe的各个方法，调用Unsafe的各个方法，JVM 会帮我们实现CAS汇编指令，这完全依赖于硬件来实现原子操作，由于 CAS 是一种系统原语，是由若干条指令组成，用于完成某个功能的一个过程，原语执行是连续的，不允许中断，CAS 是一条 CPU 原子指令，不会造成数据的不一致问题。

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

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
    int var5;
    do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

    return var5;
}

自旋锁：
CAS是实现自旋锁的基础，CAS 利用 CPU 指令保证操作的原子性，以达到锁的效果，至于自旋，是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁，当线程发现锁被占用，会不断判断锁的状态，直到获取，这样的好处可以减少上下文切换的消耗，缺点就是循环消耗 CPU。