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CAS原理

程序员文章站 2022-05-04 21:42:15
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CAS原理

面试中常客很多原子类的底层原理,也是乐观锁的底层原理。
比如说,面试官问你知道什么锁,你说乐观锁,问乐观锁的原理是什么:你说CAS原理,他让你在介绍一下CAS原理
CAS原理
CAS原理
CAS原理
CAS是一种用于并发的算法
CAS原理
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比如说CPU1想把内存中的值从56改成57;cpu1去查发现是56。于是,就改成了57。
当CPU2想把内存中的值从55改成56,他去查了,发现里面数据是57,那么他就不能改了。他可能会重试或者报错,但是,肯定是不会进行更改的。
CAS的原子性是由CPU进行保证的。
下面对CPU的原子性进行模拟

package cas;

/**
 * 描述: 模拟CAS操作,等价代码
 */
public class SimulatedCAS {
    private volatile int value;
    // 这就是CAS所对应的指令
    public synchronized int compareAndSwap(int expectedValue, int newValue){
         int oldValue = value;
         if (oldValue == expectedValue){
             value = newValue;
         }
         return oldValue;
    }
}

CAS原理
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以AtomicInteger为例:这是对其初始化,获取Unsafe。
CAS原理
下面以getAndSetInt方法来进行分析: 以原子方式设置为给定值并返回旧值。CAS原理
这里面会有compareAndSwapInt这个方法。如果更新失败,就会重新开始。所以,是一个自旋锁。
CAS原理
Unsafe 提供了硬件级别的原子操作,通过Unsafe就可以根据内存偏移地址获取和改变数据的原值。
总结:
CAS原理
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比如说:线程1想要的是5,这时候,发现是5,然后开始计算。这个时候,这个5被其他线程进行了更改,从5改成了7,又从7改成了5。这时候线程1计算完毕了。回来发现他还是5,以为没有线程对他进行
修改,于是,就把这个5改成了,计算的值。但是,实际上,这个值已经被改过了。可能会引起错误。
对于这个问题,其实可以不用值判断,而是,和数据库一样,用乐观锁的时候,添加版本号的方法来进行判断。
CAS原理
缺点二:自旋时间过长

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