CAS机制实现多线程并发访问

使用CAS模拟实现库存并发增加

  • 自旋方式实现
java 复制代码
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        List<Thread> threadList = new ArrayList<>();

        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            Thread thread = new Thread(() -> {
                boolean success = atomicInteger.compareAndSet(atomicInteger.get(), atomicInteger.get() + 1);
                while (!success){
                    success = atomicInteger.compareAndSet(atomicInteger.get(), atomicInteger.get() + 1);
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "更新成功" + atomicInteger.get());
            });
            thread.start();
            threadList.add(thread);
        }

        for (Thread thread : threadList) {
            thread.join();
        }

        System.out.println(atomicInteger.get());
  • API方式实现
java 复制代码
 public static void main(String[] args) throws Exception {

        List<Thread> threadList = new ArrayList<>();

        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            Thread thread = new Thread(() -> {
                atomicInteger.incrementAndGet()
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "更新成功" + atomicInteger.get());
            });
            thread.start();
            threadList.add(thread);
        }

        for (Thread thread : threadList) {
            thread.join();
        }

        System.out.println(atomicInteger.get());

    }

CAS机制总结

CAS机制由CPU提供原子操作保障(以下操作由CPU层面保证原子性,CPU保证了多线程环境下不会对CAS机制造成重复覆盖问题,一旦进入此操作

就必须是一个原子操作了,可以这样理解,【CAS机制是CPU层面提供的最小粒度的同步代码块】)

  1. 主内存取值

  2. 比较期望值

  3. 一致则更新主内存值,不一致则更新失败

    多线程CAS机制下更新失败的原因,主要就是比对失败
    1. 一个线程工作内存中的数据在比对时,对比预期变量的值已经不一致了,导致此线程更新失败。

    //非CAS的自旋无法实现,
    在更新了主内存中的数据后,其他线程都有可能会重复更新覆盖掉,但CAS机制不会覆盖。

    CAS机制适合在并发量不大的情况下实现同步机制,如果并发量较大,可能会造成多个线程一直在自旋,占用大量的CPU资源
    导致其他任务无法获取cpu时间片,而无法执行任务。

理解其中2个:

  1. CAS为CPU提供的原子操作(比较并交换),是CPU层面提供的,多个编程语言都能实现。

  2. CAS可以理解为CPU层面能提供的最小的同步代码块,也就是同步机制。 三步 取值 比较 替换(同步操作,这个操作不可能出现多线程覆盖,CPU层面提供的原子操作)。

  3. CAS 不适合高并发场景,这可能会导致多个线程大量循环,占用较多CPU资源。

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