CAS算法详解(定义作用及原理应用)

CAS算法详解(定义作用及原理应用)-mikechen

CAS算法在Java多线程编程经常会涉及,但很多同步并不了解CAS算法原理,下面详解CAS算法原理与应用@mikechen

CAS算法定义

CAS ,全称是Compare-And-Swap, 是一种多线程同步算法,用于实现原子性操作。

 

CAS算法作用

CAS算法在Java多线程并发编程中被广泛应用,其作用是保证共享资源在多线程环境下的正确性和一致性。

 

CAS算法原理

CAS算法的基本原理是:在操作共享资源之前,先比较当前值与预期值是否相等,如果相等,则将共享资源更新为新值,否则不进行任何操作。

如下图所示:

CAS算法详解(定义作用及原理应用)-mikechen

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。

CAS算法的优点是能够避免锁竞争,因为它不需要对整个共享数据区加锁,而只需要对单个内存位置进行原子操作。

缺点是可能会出现ABA问题,即一个内存位置的值被修改了两次,但是两次修改的值和中间的值相同,从而导致CAS操作无法检测到值的变化。

为了解决ABA问题,可以使用带版本号的CAS算法,即每次修改时不仅要修改值,还要修改版本号。

这样,如果内存位置的值被修改两次,但版本号不同,CAS操作仍会失败

 

CAS算法应用

Java并发类库提供了多个使用了CAS算法的类,比如常见的Java并发类:AtomicBooleanAtomicLongAtomicInteger等。

CAS算法广泛应用于多线程编程中的同步操作,可以用于实现原子操作、计数器、缓存、队列等数据结构,以及分布式锁等场景。

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

陈睿mikechen

10年+大厂架构经验,资深技术专家,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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