面试官：CAS和AQS底层原理了解？我：一篇文章堵住你的嘴

CAS（Compare And Swap）原理分析

字面意思是比较和交换，先看看下面场景（A 和 B 线程同时执行下面的代码）：

int i = 10;  //代码 1
i = 20;      //代码 2

场景 1：A 线程执行代码 1 和代码 2，然后 B 线程执行代码 1 和代码 2，CAS 成功。

场景 2：A 线程执行代码 1，此时 B 线程执行代码 1 和代码 2，A 线程执行代码 2，CAS 不成功，为什么呢？

因为 A 线程执行代码 1 时候会旧值（i 的内存地址的值 10）保存起来，执行代码 2 的时候先判断 i 的最新值（可能被其他线程修改了）跟旧值比较，如果相等则把 i 赋值为 20，如果不是则 CAS 不成功。CAS 是一个原子性操作，要么成功要么失败，CAS 操作用得比较多的是 sun.misc 包的 Unsafe 类，而 Java 并发包大量使用 Unsafe 类的 CAS 操作，比如：AtomicInteger 整数原子类（本质是自旋锁 + CAS），CAS 不需加锁，提高代码运行效率。也是一种乐观锁方式，我们通常认为在大多数场景下不会出现竞争资源的情况，如果 CAS 操作失败，会不断重试直到成功。

CAS 优点：资源竞争不大的场景系统开销小。

CAS 缺点：

• 如果 CAS 长时间操作失败，即长时间自旋，会导致 CPU 开销大，但是可以使用 CPU 提供的 pause 指令，这个 pause 指令可以让自旋重试失败时 CPU 先睡眠一小段时间后再继续自旋重试 CAS 操作，jvm 支持 pause 指令，可以让性能提升一些。
• 存在 ABA 问题，即原来内存地址的值是 A，然后被改为了 B，再被改为 A 值，此时 CAS 操作时认为该值未被改动过，ABA 问题可以引入版本号来解决，每次改动都让版本号 +1。Java 中处理 ABA 的一个方案是 AtomicStampedReference 类，它是