深入理解CAS

什么是CAS

為什么要學(xué)CAS：大廠你必須深入研究底層！有所突破！

java層面的cas------->compareAndSet

compareAndSet(int expectedValue, int newValue) 期望并更新，達到期望值就更新、否則就不更新！

package org.example.cas;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class CASDemo {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);
        //JAVA CAS -> 比較并交換
        //期望、更新
        //compareAndSet(int expectedValue, int newValue)
        //如果我期望的值達到了那么就跟新、否則就不更新；CAS 是CPU的并發(fā)原語！
        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
        //達到期望值更新成功
        System.out.println(atomicInteger.get());
        //更新后未達到期望值，更新失敗
        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
        System.out.println(atomicInteger.get());
    }
}

Unsafe類

java不能直接操作內(nèi)存，但是可以調(diào)用c++，c++可以操作內(nèi)存，java可以通過native關(guān)鍵字定義的方法來調(diào)用c++。Unsafe類就像是java留給自己的一個后門。所以Unsafe類中都是native方法和調(diào)用native方法的方法！

在原子類里，有一個getAndIncrement方法用作自增、那么他的底層是如何實現(xiàn)的呢？

其實就是調(diào)用的unsafe類中的getAndAddInt方法

public final int getAndIncrement() {
    //dalta傳入了1
    return U.getAndAddInt(this, VALUE, 1);
}

public final int getAndAddInt(Object o, long offset, int delta) {
    int v;
    do {
        //v每次都跟新為最新值，所以一直會是期望的值！就執(zhí)行了++的操作
        v = getIntVolatile(o, offset);
        //如果當(dāng)前對象o期望的值等于v，那么將當(dāng)前對象o的值跟新為v+dalta；
    } while (!weakCompareAndSetInt(o, offset, v, v + delta));
    return v;
}

public final boolean weakCompareAndSetInt(Object o, long offset,
                                              int expected,
                                              int x) {
        return compareAndSetInt(o, offset, expected, x);
    }

public final native boolean compareAndSetInt(Object o, long offset,
                                                 int expected,
                                                 int x);

對比觀察，其實getAndAddInt就是定義一個變量取到最新的值，然后通過while循環(huán)一直更新，其中g(shù)etIntVolatile和compareAndSetInt都是通過java調(diào)用底層c++操作內(nèi)存。

其中用到了一段標(biāo)準(zhǔn)的鎖（自旋鎖！）：

 do {
        //v每次都跟新為最新值，所以一直會是期望的值！就執(zhí)行了++的操作
        v = getIntVolatile(o, offset);
        //如果當(dāng)前對象o期望的值等于v，那么將當(dāng)前對象o的值跟新為v+dalta；
    } while (!weakCompareAndSetInt(o, offset, v, v + delta));

缺點

1、循環(huán)會耗時

2、一次性只能保證一個共享變量的原子性

3、會存在ABA問題

優(yōu)點

自帶原子性

CAS : ABA問題(貍貓換太子)！

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-750313.html

package org.example.cas;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class CASDemo {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);
        //JAVA CAS -> 比較并交換
        //期望、更新
        //compareAndSet(int expectedValue, int newValue)
        //如果我期望的值達到了那么就跟新、否則就不更新;   CAS 是CPU的并發(fā)原語！
        //===============搗亂的線程================
        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2021, 2020));
        //達到期望值更新成功
        System.out.println(atomicInteger.get());
        //更新后未達到期望值，更新失敗
        //===============期望的線程================
        System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
        System.out.println(atomicInteger.get());
        //getAndIncrement number++ 底層如何實現(xiàn)的？
        atomicInteger.getAndIncrement();//++方法

    }
}

到了這里，關(guān)于JUC并發(fā)編程學(xué)習(xí)筆記（十八）深入理解CAS的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！