Java CAS
CAS是英文单词Compare And Swap的缩写,翻译过来就是比较并替换。
CAS机制当中使用了3个基本操作数:内存地址V,旧的预期值A,要修改的新值B。
更新一个变量的时候,只有当变量的预期值A和内存地址V当中的实际值相同时,才会将内存地址V对应的值修改为B。
总结:内存中的值和预期值相同则替换为新值,不相同则预期值改为内存中的值,根据新预期值计算新替换值,然后重新尝试。
这样说或许有些抽象,我们来看一个例子:
1.在内存地址V当中,存储着值为10的变量。
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2.此时线程1想要把变量的值增加1。对线程1来说,旧的预期值A=10,要修改的新值B=11。
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3.在线程1要提交更新之前,另一个线程2抢先一步,把内存地址V中的变量值率先更新成了11。
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4.线程1开始提交更新,首先进行A和地址V的实际值比较(Compare),发现A不等于V的实际值,提交失败。
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5.线程1重新获取内存地址V的当前值,并重新计算想要修改的新值。此时对线程1来说,A=11,B=12。这个重新尝试的过程被称为自旋。
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6.这一次比较幸运,没有其他线程改变地址V的值。线程1进行Compare,发现A和地址V的实际值是相等的。
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7.线程1进行SWAP,把地址V的值替换为B,也就是12。
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从思想上来说,Synchronized属于悲观锁,悲观地认为程序中的并发情况严重,所以严防死守。CAS属于乐观锁,乐观地认为程序中的并发情况不那么严重,所以让线程不断去尝试更新。