CAS 是什么

CAS是英文单词Compare And Swap的缩写,翻译过来就是比较并替换。 

CAS机制当中使用了3个基本操作数:内存地址V,旧的预期值A,要修改的新值B。

更新一个变量的时候,只有当变量的预期值A和内存地址V当中的实际值相同时,才会将内存地址V对应的值修改为B。

 

 

 

 

Synchronized属于悲观锁,悲观地认为程序中的并发情况严重,所以严防死守。CAS属于乐观锁,乐观地认为程序中的并发情况不那么严重,所以让线程不断去尝试更新。

java.util.concurrent.atomic 改包下的类都用了 CAS 机制

使用 atomic 下面的类时候需要让线程 sleep 一段时间否则结果没有syn 的结果准确

CAS的缺点:

 

1.CPU开销较大

在并发量比较高的情况下,如果许多线程反复尝试更新某一个变量,却又一直更新不成功,循环往复,会给CPU带来很大的压力。

 

 

2.不能保证代码块的原子性

CAS机制所保证的只是一个变量的原子性操作,而不能保证整个代码块的原子性。比如需要保证3个变量共同进行原子性的更新,就不得不使用Synchronized了。

如果都sleep 一段时间输出结果是对的

https://mp.weixin.qq.com/s/f23I1kyJQoNPu6Ntrx0S6g

转载于:https://www.cnblogs.com/fanBlog/p/8259164.html

### CAS 技术的定义与应用 CAS 的全称为 **Compare-and-Swap** 或者 **Compare-and-Set**,是一种常见的同步原语,在多线程编程中被广泛使用。它允许原子操作比较某个位置上的值,并仅当该值等于预期值时将其替换为新值[^1]。 在计算机科学中,CAS 主要应用于并发环境下的无锁算法设计。相比于传统的基于锁的方式,CAS 提供了一种更高效、更低开销的方式来实现线程间的协调。以下是 CAS 的一些主要应用场景: #### 1. 原子变量的操作 许多现代编程语言提供了内置的支持来执行 CAS 操作。例如,在 Java 中可以通过 `java.util.concurrent.atomic` 包中的类(如 `AtomicInteger` 和 `AtomicReference`)来进行 CAS 操作[^2]。 ```java import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class Example { private static AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0); public static void main(String[] args) { boolean success = counter.compareAndSet(0, 1); System.out.println(success); // 输出 true 如果初始值为 0 并成功设置为 1 } } ``` 上述代码展示了如何通过 CAS 更新计数器的值。如果当前值匹配期望值,则更新成功;否则失败。 #### 2. 实现无锁的数据结构 CAS 是构建高性能无锁数据结构的核心工具之一。例如,可以使用 CAS 来实现线程安全的栈、队列或其他集合类型而无需显式的锁定机制[^3]。 #### 3. 解决竞态条件问题 在某些情况下,多个线程可能试图同时修改共享资源而导致不一致的状态。通过引入 CAS,可以在单次尝试内完成读取、判断以及写回的动作,从而有效避免此类竞争状况的发生。 尽管如此,需要注意的是过度依赖 CAS 可能引发自旋等待等问题,这会增加 CPU 使用率并降低整体效率。因此实际开发过程中需权衡利弊合理选用此方法。
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