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CAS(比较并交换)学习CAS实现原子性+volatile实现可见性,cas与synchronized比较的优缺点

程序员文章站 2022-05-04 20:59:48
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CAS(比较并交换)学习CAS实现原子性+volatile实现可见性,cas与synchronized比较的优缺点

1、CAS底层原理?

自旋锁(cas思想)+unsafe类,保证原子性靠的是unsafe类

1.首先可以看到:

atomicInteger.getAndIncrement();

getAndIncrement()的底层是

    public final int getAndIncrement() {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);
    }

this指的是当前对象,valueoffset是偏移量(因为unsafe类是根据内存偏移地址获取数据),1是自增值

2.下面看下getAndAddInt(this, valueOffset, 1);底层

    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;
    }

var1:AtomicInteger对象本身
var2:该对象值的引用地址
var4:需要变动的数量
var5:是通过var1、var2找出的主内存中真是的值
用该对象当前的值与var5比较:
如果相同,更新var5+var4并返回true;
如果不相同,继续取值比较直到更细完成;

2、通过下面例子来更好的理解一下:

CAS(比较并交换)学习CAS实现原子性+volatile实现可见性,cas与synchronized比较的优缺点

3、cas与syncronized比较

为什么要用cas而不用syncronized?
因为syncronized加锁同一时间段只能有一个线程访问,一致性得到了保证,但是并发性下降,cas底层用do while来比较更新,既保证了一致性也保证了并发性。

4、cas的缺点?

1、循环时间长,cpu开销大(do while如果cas失败,一直尝试,长时间不成功,会造成cpu开销很大)
2、只能保证一个共享变量的原子操作(多个变量不能保证,只能用加锁)
3.引出了ABA问题(最重要的)

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