java篇-CAS自旋

我的博客java篇-CAS自旋

概述

CAS的全称是Compare And Swap 即比较交换，是一种乐观锁机制

• 执行函数：CAS(V,E,N) 其包含3个参数
  • V 表示要更新的变量
  • E 表示预期值
  • N 表示新值

如何要更新的变量等于预期值，就把新值赋值给变量，如何要更新的变量不等于预期值，就CAS再重新试一下，再试的时候，会重新读取要更新的变量作为预期值

比方说：
当前的这个线程想改这个值，我期望你是0，你就不能是1；如果是1，那就说明我这个值不对，然后想把你变成1。大概就是：原来这个值是变为3了，我这个线程想修改这个值的时候我一定期望你现在是3，是3我才改，如果在我修改的过程你变4了，说明就有另外一个线程修改过该值，那我cas就再重新试一下，再试的时候，我希望你的这个值是4，在修改的时候期望值是4，没有其它线程修改该值，那好我给你改成5，这样就是cas操作

cas 是 cpu 指令级别上的支持

当你判断的时候，发现是我的期望值，还没有进行新值设定的时候值又被别的线程改变了怎么办？答案是否定的，cas是cpu的原语支持，也就是说cas是cpu指令级别上的支持，中间不能被打断，不会造成所谓的数据不一致问题

ABA 问题

假设这样一种场景，当第一个线程执行CAS(V,E,U)操作，在获取到当前变量V，准备修改为新值U前，另外两个线程已连续修改了两次变量V的值，使得该值又恢复为旧值，这样的话，我们就无法正确判断这个变量是否已被修改过

Java中解决ABA问题，我们可以使用以下原子类:

• AtomicStampedReference 类

AtomicStampedReference原子类是一个带有时间戳的对象引用，在每次修改后，AtomicStampedReference不仅会设置新值而且还会记录更改的时间。当AtomicStampedReference设置对象值时，对象值以及时间戳都必须满足期望值才能写入成功，这也就解决了反复读写时，无法预知值是否已被修改的窘境

• 加版本，做任何一个值的修改，修改完加一，后面检查的时候连同版本号一起检查

参考文章

CAS(自旋)原理解析，及 ABA 问题

ConcurrentHashMap 的 CAS 操作