CAS算法

1、CAS概念：

CAS是CompareAndSwap的缩写，中文意思是：比较并替换。当要进行CAS操作时，先比较内存地址和原来预期的

地址比较，如果相同，表示这块内存地址没有被修改，可以用新地址替换，否则说明该地址被修改了，取消替换操作。

整个过程就是个原子操作。以线程为例，CAS算法先记录要修改地址的值，然后在修改时查看要修改的地址是否被

其他线程修改。然后根据情况决定进行哪种操作。

2、CAS应用：

1：在原子类变量中，如java.util.concurrent.atomic中的AtomicXXX，都使用了这些底层的JVM支持为数字类型的引用

类型提供一种高效的CAS操作，而在java.util.concurrent中的大多数类在实现时都直接或间接的使用了这些原子变量类。

2：CAS的原子操作可以用来实现乐观锁，当资源竞争程度不大的时候，不需要阻塞线程，这时候就可以通过CAS的

原子操作通过短暂的占用处理机来减少唤醒和切换线程的开销。

3、CAS缺点：

1、如果竞争资源程度比较大，或者同步竞争资源的线程比较多，此时不适合用CAS来实现乐观锁，因为不断的自旋(whie)

循环询问，这样会造成cpu的浪费。这时候应该采用synchronized来保证同步的准确性和减少cpu浪费。

2、可能产生ABA问题

加入有一个链表，头部是A，连接B

这时候线程a通过CAS操作把B放在链表的头部，首先记录了链表的头部A，在执行CAS操作之前，

另一个线程先把A，B出栈，然后push D，C，A，此时B处于游离态。

然后线程a回来发现栈顶是A，CAS操作成功。把B放在栈顶，实际上应该是BADC，而实际是：

B.next()为空，C D消失了。

从Java1.5开始JDK的atomic包里提供了一个类AtomicStampedReference来解决ABA问题。这个类的compareAndSet

方法作用是首先检查当前引用是否等于预期引用，并且当前标志是否等于预期标志，如果全部相等，则以原子方式将该

引用和该标志的值设置为给定的更新值。这也是我们上面图片所展示的。

3、当对一个共享变量执行操作时，我们可以使用循环CAS的方式来保证原子操作，但是对多个共享变量操作时，循环

CAS就无法保证操作的原子性，但是我们可以把多个共享变量放在一个类里，在jdk1.5中提供了AtomicReference类来

保证引用对象之间的原子性。

本文部分参考博客：Java并发问题--乐观锁与悲观锁以及乐观锁的一种实现方式-CAS