CAS 比较并替换

简介CAS(Compare-and-Swap),即比较并替换,是一种实现并发算法时常用到的技术,Java并发包中的很多类都使用了CAS技术。 CAS需要有3个操作数:内存地址V,旧的预期值A,即将要更新的目标值B。 CAS指令执行时,当且仅当内存地址V的值与预期值A相等时,将内存地址V的值修改为B,否则就什么都不做。整个比较并替换的操作是一个原子操作。 CAS的缺点:CAS虽然很高效的解决了原子操作问题,但是CAS仍然存在三大问题。 循环时间长开销很大。 只能保证一

CAS(Compare-and-Swap),即比较并替换,是一种实现并发算法时常用到的技术,Java并发包中的很多类都使用了CAS技术。

CAS需要有3个操作数:内存地址V,旧的预期值A,即将要更新的目标值B。
CAS指令执行时,当且仅当内存地址V的值与预期值A相等时,将内存地址V的值修改为B,否则就什么都不做。整个比较并替换的操作是一个原子操作。


CAS的缺点:CAS虽然很高效的解决了原子操作问题,但是CAS仍然存在三大问题。
循环时间长开销很大。
只能保证一个变量的原子操作。
ABA问题。

循环时间长开销很大:CAS 通常是配合无限循环一起使用的,我们可以看到 getAndAddInt 方法执行时,如果 CAS 失败,会一直进行尝试。如果 CAS 长时间一直不成功,可能会给 CPU 带来很大的开销。

只能保证一个变量的原子操作:当对一个变量执行操作时,我们可以使用循环 CAS 的方式来保证原子操作,但是对多个变量操作时,CAS 目前无法直接保证操作的原子性。但是我们可以通过以下两种办法来解决:1)使用互斥锁来保证原子性;2)将多个变量封装成对象,通过 AtomicReference 来保证原子性。

本文转自:https://blog.csdn.net/v123411739/article/details/79561458
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    什么是ABA问题?ABA问题怎么解决?

        2020-09-26    
    修改 删除
    CAS 的使用流程通常如下:1)首先从地址 V 读取值 A;2)根据 A 计算目标值 B;3)通过 CAS 以原子的方式将地址 V 中的值从 A 修改为 B。

    但是在第1步中读取的值是A,并且在第3步修改成功了,我们就能说它的值在第1步和第3步之间没有被其他线程改变过了吗?

    如果在这段期间它的值曾经被改成了B,后来又被改回为A,那CAS操作就会误认为它从来没有被改变过。这个漏洞称为CAS操作的“ABA”问题。Java并发包为了解决这个问题,提供了一个带有标记的原子引用类“AtomicStampedReference”,它可以通过控制变量值的版本来保证CAS的正确性。因此,在使用CAS前要考虑清楚“ABA”问题是否会影响程序并发的正确性,如果需要解决ABA问题,改用传统的互斥同步可能会比原子类更高效。

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