CAS简单解析 - 技术栈

CAS简单解析

一只BI鱼2024-08-31 8:42

1.为什么要有CAS

1）.CAS主要用于实现多线程 之间的变量同步问题 。

多线程在访问和修改同一个变量时，如何确保这些访问和修改是协调一致的问题。

多线程环境下，容易造成数据不一致、脏读、竞态条件等后果。常使用锁、使用原子操作（如CAS)、使用信号量等等来解决该问题。

2）.非阻塞的方式避免了传统锁机制中的线程阻塞和唤醒操作，从而提高了系统的并发性能。

2.什么是CAS

Compare-And-Swap，即"比较并交换"，是一种无锁算法 （一种原子操作）。

算法（原子操作）过程：

a）读变量为预期值

b）比较这个变量的内存值（可能在从a到b这个过程中被人改了，改了内存值就是改完的值，没改内存值就是原来的值，总之内存值是b这个状态下变量的值）和预期值

c）相同则更新变量，不同则自旋（自旋指的是重新从a过程开始循环尝试，直到成功更新变量值，或者达到自旋次数或时间）、或回退、或重试。
与加锁的区别： CAS非阻塞

3.怎么用CAS

java 复制代码

// 假设这是你的共享变量  
int count = 0;  
  
// 假设这是你想要加到count上的值  
int increment = 1;  
  
// 无限循环，直到CAS成功为止（在实际应用中，你可能会有更合适的退出条件）  
while (true) {  
    // 读取count的当前值作为预期值  
    int expectedValue = count;  
      
    // 尝试使用CAS将count的值从expectedValue更新为expectedValue + increment  
    // 如果在这之间没有其他线程修改count的值，那么CAS将成功  
    if (atomicCount.compareAndSet(expectedValue, expectedValue + increment)) {  
        // CAS成功，跳出循环  
        break;  
    }  
      
    // 如果CAS失败，说明count的值在你读取之后被其他线程修改了  
    // 循环将继续，并再次尝试更新  
    // 注意：这里不需要做任何特殊的处理来"重试"，因为循环本身就在不断地重试  
}  
  
// 注意：上面的代码示例假设了存在一个名为atomicCount的AtomicInteger实例  
// 但在实际Java代码中，你会直接使用AtomicInteger的incrementAndGet()方法  
// 来完成上述的加操作，而无需手动编写CAS循环  
  
// 正确的Java代码示例  
AtomicInteger atomicCount = new AtomicInteger(0);  
atomicCount.incrementAndGet(); // 这将自动处理CAS循环，并返回更新后的值