Java：这是一份全面 & 详细的 Sychronized关键字 学习指南

最新推荐文章于 2024-08-10 00:32:36 发布
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本文深入探讨了技术领域的多个方面，包括算法、数据结构、人工智能等核心主题，提供了丰富的实践经验和理论知识。

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忆水思寒
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《java工程师 基础 面经 自己总结 整合所有》
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Carson带你学Java：这是一份全面 & 详细的Java入门学习指南
Carson带你学Android
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Android多线程：这是一份全面&详细的Synchronized学习指南
Carson带你学Android
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前言 在Java中，有一个常被忽略 但 非常重要的关键字Sychronized 今天，我将详细讲解 Java关键字Sychronized的所有知识，希望你们会喜欢 目录 1. 定义 Java中的1个关键字 2. 作用 保证同一时刻最多只有1个线程执行 被sychronized修饰的方法 / 代码 其他线程 必须等待当前线程执行完该方法 / 代码块后才能执行该方法 / 代码块 3....
Java 入门指南：非访问修饰符
热带鱼的技术博客
08-10 1059
在Java中，非访问修饰符（也称为非权限修饰符）主要用于控制类、方法或变量的特定行为，而不是访问级别。这些修饰符不改变成员（变量、方法或类）的可见性，而是影响它们的使用方式、存储方式或执行方式。
Android面试指南（三）————Java基础篇
2401_85112710的博客
06-19 811
因为如果不是2的幂，可能会造成更多的hash碰撞（index 下标碰撞）假设n为17，n-1的二进制为10000，01001和01101算出的index值均为0假设n为16，n-1的二进制为01111，01001和01101算出的index值不同资源竞争互相等待假设线程A，线程B，资源A，资源B线程A访问资源A，持有资源A锁，线程B访问资源B，持有资源B锁，而后线程A要访问资源B，但是线程B持有资源B锁，线程A等待，线程B要访问资源A，但是线程A持有资源A锁。所以B等待。
五年Java编程生涯，大专学历最终逆袭阿里，面试+学习+经历分享
2401_84419009的博客
04-18 990
给大家送一个小福利附高清脑图，高清知识点讲解教程，以及一些面试真题及答案解析。送给需要的提升技术、准备面试跳槽、自身职业规划迷茫的朋友们。网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。需要这份系统化的资料的朋友，可以添加V获取：vip1024b （备注Java）一个人可以走的很快，但一群人才能走的更远！
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java日常学习
strive
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Java EE 初阶--多线程（一）
qq_53332052的博客
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认识多线程 1.1 概念 （1）线程是什么 （2）为啥要有线程？ （3）进程和线程的区别 (4)Java 的线程和操作系统线程的关系
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CAS是什么？在sychronized
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<think>好的，我现在需要详细思考用户的问题，即CAS的概念及其与synchronized的关系。首先，用户可能对并发编程中的基本同步机制感兴趣，所以应该从基础讲起。 CAS，全称Compare-And-Swap，是一种无锁的并发控制机制。我记得CAS操作包含三个操作数：内存位置、预期原值和新值。当执行CAS时，处理器会先比较内存位置的当前值是否与预期原值相等，如果相等则更新为新值，否则不操作。这个过程是原子性的，这很关键，因为它保证了并发环境下的线程安全。 接下来，我需要将CAS与synchronized进行对比。synchronized是Java中的关键字，通过内置锁（monitor）实现同步，属于悲观锁机制。当一个线程进入synchronized块时，它会获取锁，其他线程必须等待。而CAS属于乐观锁，它假设冲突较少，直接尝试更新，如果失败则重试，不需要阻塞线程。 用户可能还想知道两者的优缺点。CAS的优点是无阻塞，减少了线程上下文切换的开销，适合低竞争场景。但在高竞争下，CAS可能导致大量重试，消耗CPU资源。而synchronized在Java 6之后进行了优化，比如偏向锁、轻量级锁等，性能有所提升，但在高竞争时仍然可能引发线程阻塞和上下文切换。 还需要提到Atomic类，比如AtomicInteger，它们底层使用了CAS，这可以举例说明。例如，incrementAndGet()方法就是通过循环CAS实现的。此外，CAS的典型问题，比如ABA问题，以及如何通过版本号解决（如AtomicStampedReference）。 关于应用场景，CAS适合计数器、状态标志等简单操作，而synchronized适合复杂的同步块或需要精细控制锁的情况。另外，JUC包中的并发容器如ConcurrentHashMap使用了CAS和synchronized结合的方式，说明两者可以互补。 最后，确保引用用户提供的参考资料。引用[2]中提到了使用JUC包的并发类，比如ConcurrentHashMap，这可能和CAS的应用有关联。因此，在回答中可以提到这些类的实现可能结合了CAS机制，以提高并发性能。 总结起来，回答的结构应该是先解释CAS的概念，然后与synchronized对比，讨论优缺点，应用场景，以及相关的问题和解决方案，并适当引用提供的资料来支持观点。</think>### Compare-And-Swap (CAS) 的概念 **Compare-And-Swap (CAS)** 是一种无锁（lock-free）的并发编程机制，用于实现线程安全的原子操作。其核心操作包含三个参数： 1. 内存地址 `V` 2. 预期原值 `A` 3. 新值 `B` 操作逻辑为： - 如果内存地址 `V` 的当前值等于 `A`，则将 `V` 的值更新为 `B`，并返回操作成功； - 否则不修改值，并返回操作失败。 这一过程通过硬件支持的原子指令（如 x86 的 `CMPXCHG`）实现，确保操作的原子性。CAS 是乐观锁的典型实现，假设并发冲突较少，通过重试机制而非阻塞线程来处理竞争。 **示例**（Java 中的 `AtomicInteger`）： ```java AtomicInteger count = new AtomicInteger(0); count.compareAndSet(0, 1); // 若当前值为0，则更新为1 ``` --- ### CAS 与 synchronized 的对比 | **特性** | **CAS** | **synchronized** | |------------------|---------------------------------------|--------------------------------------| | **锁类型** | 无锁（乐观锁） | 悲观锁 | | **线程阻塞** | 不阻塞，通过自旋重试 | 阻塞，进入等待队列 | | **适用场景** | 低竞争、简单原子操作（如计数器） | 高竞争、复杂同步逻辑 | | **性能开销** | 低（无上下文切换，但高竞争时自旋多） | 高（上下文切换，锁膨胀优化后降低） | | **ABA 问题** | 需额外处理（如版本号） | 无 | --- ### 关键区别与联系 1. **实现方式** - **CAS**：依赖硬件原子指令，直接操作内存值，如 Java 的 `Unsafe` 类或 `Atomic` 包。 - **synchronized**：通过 JVM 内置锁（Monitor）实现，涉及锁升级（偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁）[^2]。 2. **适用场景** - **CAS**：适合简单变量更新（如计数器、状态标志）。 - **synchronized**：适合复杂临界区（如多步骤操作需原子性）。 3. **ABA 问题** - CAS 可能因变量被其他线程修改后恢复原值而产生逻辑错误，需通过 `AtomicStampedReference` 添加版本号解决。 4. **性能权衡** - **低竞争时**：CAS 性能更优（无阻塞）； - **高竞争时**：synchronized 可能更稳定（减少 CPU 空转）。 --- ### 应用示例 - **CAS 使用场景**： ```java // 线程安全的计数器 public class Counter { private AtomicInteger value = new AtomicInteger(0); public void increment() { int oldValue; do { oldValue = value.get(); } while (!value.compareAndSet(oldValue, oldValue + 1)); } } ``` - **synchronized 使用场景**： ```java // 同步方法保证复合操作原子性 public synchronized void transfer(Account from, Account to, int amount) { from.withdraw(amount); to.deposit(amount); } ``` ---
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