乐观锁(CAS)

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多线程在提高我们程序的并发度的同时，也引入线程的安全问题，即多个线程对共享变量的操作是非线程安全的，为了解决线程安全问题，我们引入了锁。锁大体分为两类：

摘要

1. 乐观锁

乐观锁的概念其实很简单，就是在操作一个共享变量时，我们认为多个线程之间没有冲突。

2. CAS

CAS是乐观锁的一种实现，CAS全称是比较和替换，CAS的操作主要由以下几个步骤组成：

上述三个步骤是一个原子性操作，不可以被拆分执行。

3. CAS的优势

CAS是一种无锁操作，不需要加锁，避免了线程切换的开销。

4. CAS的缺点

CAS虽然在低并发量的情况下可以减少系统的开销，但是CAS也有一些问题：

上图是我们在使用CAS的一个基本操作流程。

4.1 CPU开销过大

在我们使用CAS时，如果并发量过大，我们的程序有可能会一直自旋，长时间占用CPU资源。

4.2 ABA问题

假设有个共享变量J，原始值为1。

上述过程，线程B和C已经将变量J的值已经改变了，但是线程A无法发现，依然可以修改共享变量，这就产生了ABA问题。

4.3 共享变量单一

CAS操作单个共享变量的时候可以保证原子的操作，无法操作多个变量。但是在JDK5之后，AtomicReference可以用来保证对象之间的原子性，我们可以把多个对象放入CAS中操作。

5. 如何防止CAS的ABA

三个字：加标志位（version）。

至于标志位可以是自增的数字，也可以是时间戳。通过标志位我们可以精确的知道每次修改。

6. Atomic类

在java.util.concurrent.atomic包下，有一些以Atomic为前缀的类，里面大量使用了CAS操作，如下：

本期的Java 乐观锁(CAS)介绍到这，我是shysh95，我们下期再见！！！