并发编程中的 CAS 原理知道吗？

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公众号_悟空聊架构 2022-04-19 20:48:41 ©著作权

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原子整型类 AtomicInteger 的 getAndIncrement 方法就用到 CAS。

比如这一段代码：

atomicInteger.compareAndSet(10, 20);

调用 atomicInteger 的 CAS 方法，先比较当前变量 atomicInteger 的值是否是10，如果是，则将变量的值设置为20。

CAS 的全称：Compare-And-Swap（比较并交换）。比较变量的现在值与之前的值是否一致，若一致则替换，否则不替换。
CAS 的作用：原子性更新变量值，保证线程安全。
CAS 指令底层代码：需要有三个操作数，变量的当前值（V），旧的预期值（A），准备设置的新值（B）。
CAS 指令执行条件：当且仅当 V=A 时，处理器才会设置 V=B，否则不执行更新。
CAS 的返回值：V 的之前值。
CAS 处理过程：原子操作，执行期间不会被其他线程中断，线程安全。
CAS 并发原语：体现在 Java 语言中 sun.misc.Unsafe 类的各个方法。调用 UnSafe 类中的 CAS 方法，JVM 会帮我们实现出 CAS 汇编指令，这是一种完全依赖于硬件的功能，通过它实现了原子操作。由于 CAS 是一种系统原语，原语属于操作系统用于范畴，是由若干条指令组成，用于完成某个功能的一个过程，并且原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许被中断，所以 CAS 是一条 CPU 的原子指令，不会造成所谓的数据不一致的问题，所以 CAS 是线程安全的。