CAS乐观锁详解(看这篇就够了)

CAS乐观锁经常在Java面试被问到，比如：CAS乐观锁的实现以及使用等，下面我就重点详解CAS乐观锁@mikechen

CAS乐观锁的定义

CAS是指Compare-And-Swap，是一种乐观锁机制，也叫无锁机制。

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乐观锁的作用

在并发编程中，当多个线程同时访问共享资源时，如果不进行同步控制，就会出现数据不一致的情况。

传统的同步机制包括使用锁，比如：Synchronized、ReentrantLock等、或者使用Volatile关键字等。

而CAS乐观锁机制则是一种不使用锁的同步机制，它避免了锁机制的开销和线程阻塞，提高了并发性能。

因此，CAS乐观锁在并发编程中具有重要的作用，它可以提高系统的并发性能和吞吐量，同时保证数据的一致性和线程安全性。

 

CAS乐观锁实现原理

CAS（Compare-And-Swap）乐观锁的实现原理主要是：通过比较并替换操作来实现数据的同步。

如下图所示：

CAS操作包括三个操作数：内存位置（V）、预期原值（A）和新值（B）。

当执行CAS操作时，只有当V的值等于A时，才会将V的值更新为B，否则不做任何操作。

CAS操作是原子性的，也就是说在同一时刻只能有一个线程执行CAS操作，因此CAS机制保证了数据的一致性。

在Java的并发包中，CAS机制是通过Unsafe类提供的：compareAndSwapXXX()方法实现的。

这些方法包括：compareAndSwapObject()、compareAndSwapInt()、compareAndSwapLong()等来实现CAS乐观锁的。

 

CAS乐观锁使用示例

以下是一个使用CAS乐观锁的示例：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Counter {
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    
    public void increment() {
        int oldValue = count.get();
        while (!count.compareAndSet(oldValue, oldValue + 1)) {
            oldValue = count.get();
        }
    }
    
    public int getCount() {
        return count.get();
    }
}

在上面的代码中，Counter类封装了一个AtomicInteger对象来实现计数器功能，increment()方法通过调用AtomicInteger的compareAndSet()方法来实现原子加1的操作。

以上就是CAS乐观锁的详解，更多CAS，请查看：CAS实现原理详解

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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