前言
本來想著給自己放鬆一下，刷刷部落格，突然被幾道面試題難倒！執行緒安全需要保證幾個基本特徵？說一下執行緒之間是如何通訊的？CAS的原理呢？CAS有什麼缺點嗎？似乎有點模糊了，那就大概看一下面試題吧。好記性不如爛鍵盤
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執行緒安全需要保證幾個基本特徵？
- 原子性，簡單說就是相關操作不會中途被其他執行緒干擾，一般透過同步機制實現。
- 可見性，是一個執行緒修改了某個共享變數，其狀態能夠立即被其他執行緒知曉，通常被解釋為將執行緒本地狀態反映到主記憶體上，volatile 就是負責保證可見性的。
- 有序性，是保證執行緒內序列語義，避免指令重排等。
說一下執行緒之間是如何通訊的？
執行緒之間的通訊有兩種方式：共享記憶體和訊息傳遞。
共享記憶體
在共享記憶體的併發模型裡，執行緒之間共享程式的公共狀態，執行緒之間透過寫-讀記憶體中的公共狀態來隱式進行通訊。典型的共享記憶體通訊方式，就是透過共享物件進行通訊。
例如上圖執行緒 A 與 執行緒 B 之間如果要通訊的話，那麼就必須經歷下面兩個步驟：
- 執行緒 A 把本地記憶體 A 更新過得共享變數重新整理到主記憶體中去。
- 執行緒 B 到主記憶體中去讀取執行緒 A 之前更新過的共享變數。
訊息傳遞
在訊息傳遞的併發模型裡，執行緒之間沒有公共狀態，執行緒之間必須透過明確的傳送訊息來顯式進行通訊。在 Java 中典型的訊息傳遞方式，就是 wait() 和 notify() ，或者 BlockingQueue 。
CAS的原理呢？
CAS叫做CompareAndSwap，比較並交換，主要是透過處理器的指令來保證操作的原子性，它包含三個運算元：
- 變數記憶體地址，V表示
- 舊的預期值，A表示
- 準備設定的新值，B表示
當執行CAS指令時，只有當V等於A時，才會用B去更新V的值，否則就不會執行更新操作。
CAS有什麼缺點嗎？
CAS的缺點主要有3點：
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ABA問題：ABA的問題指的是在CAS更新的過程中，當讀取到的值是A，然後準備賦值的時候仍然是A，但是實際上有可能A的值被改成了B，然後又被改回了A，這個CAS更新的漏洞就叫做ABA。只是ABA的問題大部分場景下都不影響併發的最終效果。
Java中有AtomicStampedReference來解決這個問題，他加入了預期標誌和更新後標誌兩個欄位，更新時不光檢查值，還要檢查當前的標誌是否等於預期標誌，全部相等的話才會更新。 -
迴圈時間長開銷大：自旋CAS的方式如果長時間不成功，會給CPU帶來很大的開銷。
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只能保證一個共享變數的原子操作：只對一個共享變數操作可以保證原子性，但是多個則不行，多個可以透過AtomicReference來處理或者使用鎖synchronized實現。