java并发之CAS操作

CAS即compare and set的缩写。常见于java.util.concurrent中，是构成concurrent包的基础。

CAS有三个操作数，内存值M，旧的预期(expect)值E和更新(update)值U。在CAS操作中，只有当M==E时，才会更新U。否则什么都不做。这些操作都是原子的。

public class VolatileTest {

int a = 0;
int i = 0;
boolean flag = false;

public void write() {
a = 1;
flag = true;
}

public void read() {
if(flag)
i = a + 1;
}
}

这段代码在单线程环境下不会发生错误而在多线程环境下就可以能由于指令重排发生错误。一种修改方式就是使用CAS操作。

public class VolatileTest {

int a = 0;
int i = 0;
private AtomicBoolean flag = new AtomicBoolean(false);  //使用原子boolean类

public void write() {
a = 1;
flag.compareAndSet(false, true);
}

public void read() {
if(flag.get())
i = a + 1;
}

}

或将flag用关键字volatile修饰也可以有同样的效果。详情见我的博客java并发之volatile:

/article/9618293.html

CAS缺点：

ABA问题。 CAS操作更新的基础是如果值没有变化则更新，若有变化则不更新。但如若有一值刚开始是A，然后变为B，最后又变为A。那么CAS检查时发现它没有变化就更新了，但实际上却是已经发生了变化。

CAS自旋。自旋CAS如果长时间不成功，会给CPU带来非常大的执行开销。

只能保证一个共享变量的原子操作。当对一个共享变量执行操作时，我们可以使用循环CAS的方式来保证原子操作，但是对多个共享变量操作时，循环CAS就无法保证操作的原子性。