深入理解Java多執行緒與併發框(第⑧篇)——深入理解:CAS

無敵天驕發表於2020-03-28

CAS實現原理

CAS 是 CompareAndSwap 的縮寫,意思是 比較 並 交換。 它是無鎖化的實現是經典的樂觀鎖。

CAS 操作很簡單,它包含三個運算元:記憶體地址V、預期原值A、新值B。先比較記憶體地址V處的值與預期原值A是否相等,如果相等就將記憶體地址V處更新為新值B。在配合迴圈使用時,若CAS操作失敗,會迴圈執行或到達某個終止處。此操作配合 迴圈 使用時,又稱為 自旋鎖 的實現方式。

CAS存在的問題

1. ABA的問題

比如一個執行緒操作時,先將記憶體地址V處的值A更新為值B,然後又將值B更新為值A。最後CAS判斷記憶體地址V處的沒有變化,認為操作更新未成功,但實質上是已經更新過了。這就是經典的 ABA問題。

解決方法:

  • 加時間戳:
  • 加版本號:

2. 迴圈開銷大

CAS 這種也是樂觀鎖,如果執行緒較多、資源搶佔激烈、命中率低的情況下,不斷的迴圈會不斷的消耗資源。實現上,可以設定最大迴圈數,達到最大迴圈數還沒有佔有資源就自動放棄,避免無限的迴圈。

3. 最多隻能保證一個共享變數的操作

CAS 最多隻能操作一個共享變數,單體效率低。


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