Java CAS機制的一些理解

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多線(xiàn)程實(shí)踐

public class test {
    private static int x;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread task1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    x=x+1;
                }
            }
        };
        Thread task2 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    x=x+1;
                }
            }
        };

        task1.start();
        task2.start();
        task1.join();
        task2.join();
        System.out.println(x);
    }
/*
1006
*///:~

兩個(gè)線(xiàn)程同時(shí)開(kāi)啟，累加x，理想的情況下，輸出應該是2000，但是最終是1006，因為是多線(xiàn)程的情況下，一次累加可能是兩個(gè)線(xiàn)程同時(shí)完成的。

public class test {
    private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread task1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    atomicInteger.incrementAndGet();
                }
            }
        };

        Thread task2 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    atomicInteger.incrementAndGet();
                }
            }
        };

        task1.start();
        task2.start();
        task1.join();
        task2.join();
        System.out.println(atomicInteger.get());
    }
}/*
2000
*///:~

修改被累加對象x為AtomicInteger，最終結果是理想的2000。在此操作中并沒(méi)有使用鎖，原因是 AtomicInteger引入了CAS機制。

什么是CAS機制

CAS機制簡(jiǎn)單的說(shuō)就是，比較交換，有預期值、舊值和內存位置；取出舊值，交換新值。

為何AtomicInteger線(xiàn)程安全

源碼：

private static final long valueOffset;
...
public final int incrementAndGet() {
    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
}
...
Unsafe
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
    int var5;
    do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

    return var5;
}

unsafe提供了硬件級別的原子操作 valueOffset是變量?jì)却娴刂?從源碼可以看出，incrementAndGet是調用了unsafe.getAndAddInt，它是一種基于CAS機制實(shí)現的，var5是從主內存中獲取最新當前值，而這個(gè)值是所有線(xiàn)程都可見(jiàn)和共享的，與var4相加交換，如果失敗就一直自旋，直到更新值成功。

圖解CAS機制

可以看出來(lái)，CAS沒(méi)有使用了任何鎖，就完成了線(xiàn)程安全。 CAS的優(yōu)點(diǎn)很多，但是缺點(diǎn)也很多，比如ABA問(wèn)題

ABA問(wèn)題

什么是ABA問(wèn)題

其實(shí)很好理解，A->B->A，A值雖然沒(méi)有變，但是已經(jīng)經(jīng)過(guò)了某種操作。

圖解

有什么影響

上面的線(xiàn)程1、2、3都完成它們自己的任務(wù)，并沒(méi)有問(wèn)題。但是如果它們是在轉賬，問(wèn)題就打了，賬戶(hù)就無(wú)端端的不見(jiàn)了10塊錢(qián)。

解決

引入版本號，可以解決問(wèn)題，每次有相同的值時(shí)，做一次版本累加，只要是版本號對不上就是被修改過(guò)

總結

優(yōu)點(diǎn)： 在并發(fā)量不是很高的情況，避免了鎖帶來(lái)的消耗

缺點(diǎn)：

• 并發(fā)量高的情況下，如果多次修改不成功，一直循環(huán)修改，就會(huì )帶來(lái)cpu的持續消耗
• 只能對變量進(jìn)行原子級別的安全修改，不能對代碼塊進(jìn)行安全操作。

以上就是Java CAS機制的一些理解的詳細內容，更多關(guān)于Java CAS機制的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！