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前言
在看到Java鎖機制的時候，無意中看到了CAS這個詞，然后在百度查找CAS看了很多文章始終沒有看的太懂，今天又在Google上查找了一些資料，才算是真正弄清楚了CAS機制。
什么是CAS
在jdk 1.5中增加的一個最主要的支持是Atomic類，比如說AtomicInteger, AtomicLong，這些類可幫助大限度地減少在多線程中對于一些基本操作（例如，增加或減少多個線程之間共享的值）的復(fù)雜性。而這些類的實現(xiàn)都依賴于CAS（compare and swap）的算法。
樂觀鎖和悲觀鎖
cpu是時分復(fù)用的，也就是把cpu的時間片，分配給不同的thread/process輪流執(zhí)行，時間片與時間片之間，需要進行cpu切換，也就是會發(fā)生進程的切換。切換涉及到清空寄存器，緩存數(shù)據(jù)。然后重新加載新的thread所需數(shù)據(jù)。當(dāng)一個線程被掛起時，加入到阻塞隊列，在一定的時間或條件下，在通過notify()，notifyAll()喚醒回來。在某個資源不可用的時候，就將cpu讓出，把當(dāng)前等待線程切換為阻塞狀態(tài)。等到資源(比如一個共享數(shù)據(jù)）可用了，那么就將線程喚醒，讓他進入runnable狀態(tài)等待cpu調(diào)度。這就是典型的悲觀鎖的實現(xiàn)。獨占鎖是一種悲觀鎖，synchronized就是一種獨占鎖，它假設(shè)最壞的情況，并且只有在確保其它線程不會造成干擾的情況下執(zhí)行，會導(dǎo)致其它所有需要鎖的線程掛起，等待持有鎖的線程釋放鎖。
但是，由于在進程掛起和恢復(fù)執(zhí)行過程中存在著很大的開銷。當(dāng)一個線程正在等待鎖時，它不能做任何事，所以悲觀鎖有很大的缺點。舉個例子，如果一個線程需要某個資源，但是這個資源的占用時間很短，當(dāng)線程第一次搶占這個資源時，可能這個資源被占用，如果此時掛起這個線程，可能立刻就發(fā)現(xiàn)資源可用，然后又需要花費很長的時間重新?lián)屨兼i，時間代價就會非常的高。
樂觀鎖思路就是，每次不加鎖而是假設(shè)沒有沖突而去完成某項操作，如果因為沖突失敗就重試，直到成功為止。某個線程可以不讓出cpu,而是一直while循環(huán)，如果失敗就重試，直到成功為止。所以，當(dāng)數(shù)據(jù)爭用不嚴(yán)重時，樂觀鎖效果更好。比如CAS就是一種樂觀鎖思想的應(yīng)用。
CAS（Compare and Swap ）算法
CAS中有三個核心參數(shù)：
1.主內(nèi)存中存放的V值，所有線程共享。
2.線程上次從內(nèi)存中讀取的V值A(chǔ)存放在線程的幀棧中，每個線程私有。
3.需要寫入內(nèi)存中并改寫V值的B值。也就是線程對A值操作后放入到主存V中。
上面說的比較抽象，看下面的這幅圖比較容易理解。
如上圖中，主存中保存V值，線程中要使用V值要先從主存中讀取V值到線程的工作內(nèi)存A中，然后計算后變成B值，最后再把B值寫回到內(nèi)存V值中。多個線程共用V值都是如此操作。CAS的核心是在將B值寫入到V之前要比較A值和V值是否相同，如果不相同證明此時V值已經(jīng)被其他線程改變，重新將V值賦給A，并重新計算得到B，如果相同，則將B值賦給V。
如果不使用CAS機制，看看存在什么問題，假如V=1，現(xiàn)在Thread1要對V進行加1，Thread2也要對V進行加1，首先Thread1讀取V=1到自己工作內(nèi)存A中此時A=1，假設(shè)Thread2此時也讀取V=1到自己的工作內(nèi)存A中，分別進行加1操作后，兩個線程中B的值都為2，此時寫回到V中時發(fā)現(xiàn)V的值為2，但是兩個線程分別對V進行加處理結(jié)果卻只加了1有問題。
CAS核心代碼
if （A==V）
{
V = B
return B;
}
else
return V; 新聞名稱：全面了解Java中的CAS機制-創(chuàng)新互聯(lián)
文章路徑：http://www.dlmjj.cn/article/ihodj.html
