CAS 是什么？
CAS 英文解释是比拟和替换，是 cpu 底层的源语，是解决共享变量原子性实现计划，它定义了三个变量，内存地址值对应 V，期待值 E 和要批改的值 U，如下图所示，这些变量都是在高速缓存中的，如果两个线程 A，B 别离通过 cas 形式同时批改共享变量，假如当 A 线程先获取工夫片，如果发现 V 的值和 E 相等就将主内存值更新为 U，如果不相等阐明线程 B 在线程 A 更新之前曾经胜利更新过，线程 A 会失败重试，此时依据缓存一致性协定，线程 A 的本地正本会生效，须要从主内存再同步最新的变量到本地内存正本，在 Java 中通过调用 UnSafe 的 compareAndSet 相似形式调用，底层是 c，反编译后操作系统指令是 cmpxchg 指令。
保障 i ++ 原子性
你肯定会有一个疑难，被 volatile 润饰的变量 i，i++ 为什么会有线程平安问题呢，也就是原子性的问题，咱们还是举一个经典的 i ++ 案例一步步剖析吧！咱们晓得在多线程状况下 volatile 保障了共享变量的可见性，程序行，但唯独不能保障原子性，起因是 i ++ 是一个复合操作，大抵能够分成 3 步，1. 先从主内存拿到最新的 i 值，2. 将 i 加 1 这个操作保留到操作数栈，3. 从栈中取出 i 加 1 的值写回到主内存。OK，当线程 AB 同时执行 i ++ 操作时，比方线程 A 先获取工夫片，执行完第 2 步，这是线程 A 还未执行完，工夫片调配给线程 B，B 顺利执行完所有操作后并同步了主内存，假如咱们 i 的初始值是 1，那么此时主内存值是 2，因为线程 B 执行结束，cpu 工夫片又回到线程 A 手上，做第 3 步操作，此时同步到主内存的值还是 2，看，线程 A，B 各做了一次加 1 的操作，但最终后果可能是 2，cas 的作用就来了，他能保障 i ++ 操作的原子性，为什么能保障原子性呢？cas 能够把下面三个操作合并成一个操作，是原子的。
有什么益处？
大家都晓得解决多线程平安须要用到锁的，能够用 synchronized 来解决，然而 synchronized 也有它的劣势，最次要是它是阻塞的，阻塞会有什么问题？性能啊，这是计算机人不能忍的，频繁内核外核切换，会重大节约系统资源，所以就提了 cas 这个乐观锁概念，它是非阻塞的，操作系统不必在内核态与用户态来回切换，相当于用 while 循环形式获取锁，在性能上有肯定晋升。即便这样，也会有肯定问题，上面咱们来看看。
有什么问题？
1.ABA 问题。
这个案例比较简单，线程 A 把共享变量 i，从 1 变成 2，再变成 1，线程 B 想把 i 变成 2，原本应该是不会胜利，因为即时变量 i 当初是 1，然而它的状态变动了，他的解决方案是版本号。相当于批改胜利一次版本号减少 1，就能够解决了，已经被面试官问到一个问题，cas 是线程平安的吗？答案不是线程平安的。
2. 自旋工夫过长。
如果一个线程拿到锁后，始终不开释，其余线程就只能始终循环期待。
3. 只能保障一个共享变量的原子性。
像 Automic 包上面的基本上都只能保障一个变量的原子性。
JUC 包上面应用！
可能有些童鞋看 JDK 源码会比拟纠结一个点，发现 volatile 关键字个别都会和 cas 连用，如果不要 volatile 会怎么样呢 ？cas 自身只作用于办法，cas 对共享变量没有束缚，如果不对共享变量做 volatile 润饰，是不可见的，不可能保障共享变量的实效性，须要期待共享变量被动同步到主内存，这是须要花工夫的，效率更低下，所有在 JUC 并发包里始终能够看到这样的volatile 关键字个别都会和 cas 组合。
总结
这篇文章，咱们先引出了 cas 概念，并且阐明了它的优缺点，做了案例介绍，简略的和 synchronized 关键字做了比拟，最初，深刻的阐明了 volatile 关键字 和cas 连用的效率，这是我在深刻思考后失去的论断，分享给大家，文章有肯定浏览门槛，如果有想搞清楚童鞋，能够 1v1 私聊探讨交换。心愿大家喜爱。点赞哦！
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