CAS和AQS详解(定义原理及区别图解)

CAS和AQS在Java多线程编程经常会涉及，但很多同步并不了解CAS和AQS原理，下面详解CAS和AQS@mikechen

CAS

CAS 是指 Compare and Swap（比较并交换）操作，它是一种并发编程中的原子操作，通常用于多线程环境下实现同步和线程安全。

CAS 操作通常包括三个参数：需要修改的变量 V、旧的期望值 A 和新的值 B。

更新一个变量的时候，只有当变量的预期值A和内存地址V当中的实际值相同时，才会将内存地址V对应的值修改为B。

如下图所示：

如上图显示线程1和线程2同时修改值，如果通过CAS 来实现。

具体流程如下：

1. 在内存地址V当中，存储着值为7的变量；
2. 线程1想要把变量的值增加1，对线程1来说，旧的预期值A=7，要修改的新值B=8；
3. 线程2抢先一步，把内存值V修改：8；
4. 线程1开始提交更新，首先对比了预期值A=7和实际值V的比较8(Compare),发现A不等于V的实际值，提交失败；

AQS

AQS 全称为 AbstractQueuedSynchronizer，AQS的主要作用是为Java中的并发同步组件提供统一的底层支持。

比如大家熟知的：ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier、ReentrantReadWriteLock 等并发类均是基于AQS来实现的。

AQS原理，如下图所示：

AQS 原理的实现基于一个双向链表，这个链表中的每个节点都代表一个等待线程。

AQS 的主要实现思想是：

1. 当多个线程争夺同一资源时，只有一个线程能够成功获取到该资源，其他线程则会被阻塞。
2. 当该线程释放资源后，其他线程才能够重新竞争获取该资源。
3. AQS 的实现使用了 CAS 操作和 Volatile 变量来保证并发安全性。

CAS和AQS的区别

CAS 和 AQS 都是Java多线程并发编程中实现线程安全的重要机制，但 CAS 更偏重于实现无锁算法，而 AQS 更多地被用于实现锁和同步机制。

以上就是CAS和AQS的详解，更多Java多线程，请查看：Java多线程编程详解(看这篇就足够了)

作者简介

陈睿|mikechen，10年+大厂架构经验，BAT资深面试官，就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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