CAS(Compare and Swap)算法

发布于 2018-09-15  29 次阅读


Compare and Swap 顾名思义,比较交换算法

CAS(Compare and Swap)算法:

原理:

  1. CAS有3个操作数,内存值V,预期值(旧值)A,要写入的新值B。
  2. 当且仅当 预期值A=内存值V 时,将内存值V修改为新值B,否则什么都不做。

应用:用于管理对共享数据的并发访问。

CAS存在的问题:

  1. ABA问题:如果一个变量的值原来是A,然后变成了B,最后又变成了A,那么使用CAS进行检查时会发现它的值没有发生变化,但实际上却变化了。
    解决方法:使用版本号。
  2. 循环时间长,开销大
  3. 只能保证一个共享变量的原子操作 说明:对一个共享变量进行操作时,可以使用循环CAS的方式来保证原子性,但是对多个共享变量进行操作时,循环CAS就无法保证操作的原子性了。
    解决方法:

    1. 使用锁。
    2. 把多个共享变量合并成一个共享变量来操作,即将多个共享变量封装到一个对象中,然后使用循环CAS对这个对象进行操作。 eg:JDK提供了 java.util.concurrent.atomic.AtomicReference类 来保证引用对象之间的原子性。
  4. java中原子操作的实现:
    1. 使用锁
    2. 循环CAS 说明:除了偏向锁,JVM实现锁的方式都用了循环CAS,即:当一个线程想进入同步块的时候使用循环CAS的方式来获取锁,当它退出同步块的时候使用循环CAS来释放锁。

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