CAS详解

最新推荐文章于 2025-03-28 21:41:31 发布
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分类专栏： 并发编程 文章标签： 编发编程 CAS
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CAS（Compare And Swap）是一种基于硬件指令的乐观锁实现方式，用于无锁编程。通过比较预期值和真实值来实现原子性的更新操作。在Java中，AtomicInteger等原子类利用CAS实现原子自增等操作。然而，CAS存在ABA问题，即值在修改过程中经历了A-B-A的过程，可能导致错误判断。为解决这个问题，JUC提供了AtomicStampedReference，通过添加版本戳来确保更新的正确性。

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CAS是什么？

CAS算法，Compare And Swap，比较并交换。其实现方式是基于硬件平台的汇编指令，在intel的CPU中，使用的是cmpxchg指令。也就是说这个硬件指令是一个满足原子性的最小动作，程序语言中就可以合理利用这个满足原子性的最小动作来做一些事情。

CAS硬件指令的具体逻辑就是：传入三个值：V，E，N，返回布尔值。简而言之，V是真实值，E是预期值（快照值），N是新值，如果预期值等于真实值，那么就将真实值替换为新值，返回true，否则返回false。而且这段逻辑是封装在了一个原子性的硬件命令里面！

好像很简单，但是真实值并不是那么简

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Linux高级--3.2.1.2 汇编版 原子操作 CAS
weixin_44209111的博客
12-16 953
在和架构上，原子操作通常利用硬件提供的原子指令来实现，比如LOCK前缀（x86）或（ARM）。以下是一些关键的原子操作（例如原子递增和比较交换）的汇编实现。
手撕Java系列--CAS详解
横竖撇折点
10-20 903
CAS 操作：通过硬件级别的原子操作实现无锁编程，确保了操作的原子性。无锁编程：避免了传统锁机制带来的性能开销，适用于高并发场景。ABA 问题：CAS 操作存在 ABA 问题，可以通过带有版本号的 CAS 操作或解决。应用场景：广泛应用于原子变量、并发容器和并发工具类中，如等。Java 源码：在包中的多个类和方法中，广泛使用了 CAS 操作来实现线程安全。
CAS操作
他叫阿来
05-23 779
CAS 指令包含 3个参数：共享变量的内存地址 A、用于比较的值 B 和共享变量的新值 C；并且只有当内存中地址 A 处的值等于 B 时，才能将内存中地址 A 处的值更新为新值 C。CAS是项乐观锁技术，当多个线程尝试使用CAS同时更新同一个变量时，只有其中一个线程能更新变量的值，而其它线程都失败，失败的线程并不会被挂起，而是被告知这次竞争中失败，并可以再次尝试。利用CPU的CAS指令，同时借助JNI来完成Java的非阻塞算法,实现原子操作，其它原子操作都是利用类似的特性完成的。类型的CAS原子操作。
【面试八股】：CAS指令
最新发布
Beats的学习笔记空间
03-28 883
详细介绍面试八股CAS相关知识点
干货丨Java原子操作之CAS原子指令学习
传智播客的专栏
07-22 440
Java原子操作之CAS，CAS（Compare and Swap），即比较并替换，是用于实现多线程同步的原子指令。1. 无锁的概念在谈论无锁概念时，总会关联起乐观派与悲观派，对于乐观派而言，他们认为事情总会往好的方向发展，总是认为坏的情况发生的概率特别小，可以无所顾忌地做事，但对于悲观派而言，他们总会认为发展事态如果不及时控制，以后就无法挽回了，即使无法挽回的局面几...
深入解析CAS汇编层实现
HouXinLin_优快云的博客
09-10 1505
volatile有什么用 在java并发中，volatile是一个非常有用的关键字，由于在多处理器开发中需要保证了共享变量的可见性，也就是线程A修改一个共享变量S后，B线程能立马知道S目前处于什么值，这个原因 ...
05、CAS详解和学透面试必问并发安全问题-ev
03-07
05、CAS详解和学透面试必问并发安全问题_ev05、CAS详解和学透面试必问并发安全问题_ev05、CAS详解和学透面试必问并发安全问题_ev05、CAS详解和学透面试必问并发安全问题_ev05、CAS详解和学透面试必问并发安全问题_ev...
java并发编程之cas详解
08-28
Java并发编程之CAS详解 CAS（Compare and Swap）是一种常用的并发编程技术，用于实现原子操作。在Java中，CAS技术广泛应用于并发编程中，涉及到CAS使用场景和CAS用作原子操作等内容。 CAS技术的原理 CAS技术的...
【并发】 第五篇 原子操作(二) - CAS 详解
入坑太深起不来
04-12 987
CAS是"比较并交换"（Compare and Swap）的缩写。是一种并发控制机制，用于实现多个线程同时对同一数据进行原子操作（读取、写入、更新），并且能够保证操作的一致性。# 1.比较：通过比较当前值和期望值是否一致来判断是否修改成功# 2.交换：如果一致则修改，否则重新尝试。CAS的一种常见应用是实现乐观锁。在乐观锁机制中，线程在更新共享变量之前先检查该变量是否被其他线程修改过，如果没有修改则更新，否则重新尝试。CAS操作正是基于这个原理来实现的。
java CAS 详解
weixin_44366104的博客
10-24 1441
是什么使用java中的“原子操作类”。所谓原子操作类，指的是java.util.concurrent.atomic包下，一系列以Atomic开头的包装类。如AtomicBoolean，AtomicUInteger，AtomicLong。它们分别用于Boolean，Integer，Long类型的操作。使用AtomicInteger之后，最终的输出结果同样可以保证是200。并且在某些情况下，代码的性能会比synchronized更好。而Atomic操作类的底层正是用到了“机制”。
CAS指令
随手记两笔
02-15 1590
CAS指令执行需要3个操作数，分别是内存位置V，预期旧值A，新值B。CAS指令执行时，当且仅当V所存放的值符合旧值A时，处理器用B更新V存放的值，否则就不执行更新。但是无论是否更新了V的值，都会返回V的旧值。...
从汇编角度理解CAS机制+浅析ABA问题
Kevinnsm的博客
05-16 525
✨CAS全称"Compare And Swap"，也就是"比较并替换"；它涉及三个操作数：内存值、预期值、新值。只有当内存值和预期值一致时，才能将内存值修改为新值。 📚CAS操作具有原子性，它的原子性由CPU硬件指令来保证；在HotSpot中 ...
Java中的CAS指令
m0_67872788的博客
03-02 1101
全称，比较和交换，操作对象是和中的内容。，能够以的方式来完成和操作。通过这条指令来，可以使得系统开销更小。CAS(M,A,B)，M是内存中的内容，A是寄存器1的内容，B是寄存器2的内容。这条指令要做的事情是若，就将B的值赋给M，即操作，并；若M!= A，就无事发生，并。代码1：很显然，代码1是线程不安全的，sum++操作是非原子操作，完成sum++操作有三条指令（load,add,save），t1，t2线程同时执行，这三条指令极大可能会被穿插执行，从而导致输出结果与逻辑结果不一致，线程是不安全的。
`Compare-and-Swap`（CAS）指令
Kegi_的博客
07-29 409
**Load-Link/Store-Conditional (LL/SC)**：这是CAS指令的一种变体，其中Load-Link读取内存位置的值并将其标记为“待存储”，Store-Conditional尝试将该值存储回内存位置，但仅当它仍然是Load-Link读取的值时才成功。- **ABA问题**：如果内存位置的值在两次读取之间被修改并恢复到原始值（即发生了ABA情况），CAS可能无法检测到这种变化，导致错误的操作。- **Fetch-and-Add**：这是另一种变体，用于原子地增加内存位置的值。
CAS
有趣的难受
02-27 397
CAS CAS（Compare and Swap 即比较并交换） ，设计并发算法时常用到的一种技 术， java.util.concurrent.atomic 包下的原子操作类都是基于 CAS 实现的。 CAS 有三个操作数：内存值 V、旧的预期值 A、要修改的值 B，当且仅当预 期值 A 和内存值 V 相同时，将内存值修改为 B 并返回 true，否则什么都不做并 返回 false。 CAS 操...
【JavaEE】CAS操作
qq_63230990的博客
03-30 479
对此，小明开始了第二次取钱操作，在他刚刚操作好第二次前，第一次取钱操作被启动了，卡里的余额只剩50，那么这第二次取钱操作就会失败。这是一个正常的情况，问题是，如果在第一次取钱操作执行后，小明的朋友又给小明卡里打了50块钱，卡里的余额又变成了100，那么第二次取钱操作就会成功执行，这下就会执行两次取款操作，跟小明的预期不符，就会产生BUG。要知道，在多线程中，这种比较和赋值中是很容易出现线程安全问题的，CAS的原子性，就是它最大的价值。，上面的比较和赋值是一步同时完成的，它只是CPU上的一条指令。
java的cas原理（jvm底层实现的汇编语言）
【Mr-Coolerwu】
06-01 1051
文章目录简介jvm实现原理cmpxchgllock题外话 简介 CAS （Compare And Swap）比较并交换操作。 CAS 有 3 个操作数，分别是内存位置 V、旧的预期值 A 和拟修改的新值 B。当且仅当 V 符合预期值 A 时，用新值 B 更新 V 的值，否则什么都不做。 jvm实现原理 以java中compareAndSwapInt方法为例子，位于unsafe.cpp：openjdk/hotspot/src/share/vm/prims/unsafe.cpp。 UNSAFE_ENTRY(jb
CAS详解：企业级单点登录解决方案
"CAS配置详解 - CAS是Yale大学发起的开源单点登录项目，2004年成为JA-SIG项目。它是一个企业级解决方案，支持多种客户端，如Java、.Net、PHP等。CAS由CASServer和CASClient组成，通过SSL协议确保安全性，提供基础...
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