CAS算法介绍:


  1. CAS (Compare-And-Swap) 是一种硬件对并发的支持,针对多处理器操作而设计的处理器中的一种特殊指令,用于管理对共享数据的并发访问。
  2. CAS 是一种无锁的非阻塞算法的实现。
  3. CAS 包含了 3 个操作数:
           需要读写的内存值 V
           进行比较的值 A
           拟写入的新值 B
  4. 当且仅当 V 的值等于 A 时,CAS 通过原子方式用新值 B 来更新 V 的值,否则不会执行任何操作。



原子变量介绍:


  1. 类的小工具包,支持在单个变量上解除锁的线程安全编程。事实上,此包中的类可将 volatile 值、字段和数组元素的概念扩展到那些也提供原子条件更新操作的类。
  2. 类 AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong 和 AtomicReference 的实例各自提供对相应类型单个变量的访问和更新。每个类也为该类型提供适当的实用工具方法。
  3. AtomicIntegerArray、AtomicLongArray 和 AtomicReferenceArray 类进一步扩展了原子操作,对这些类型的数组提供了支持。这些类在为其数组元素提供 volatile 访问语义方面也引人注目,这对于普通数组来说是不受支持的。

核心方法:boolean compareAndSet(expectedValue, updateValue)

java.util.concurrent.atomic 包下提供了一些原子操作的常用类:

  • AtomicBoolean 、AtomicInteger 、AtomicLong 、
    AtomicReference、AtomicIntegerArray 、AtomicLongArray 、
    AtomicMarkableReference 、AtomicReferenceArray 、AtomicStampedReference


模拟CAS算法:

/*
* 模拟 CAS 算法
*/
public class TestCompareAndSwap {

public static void main(String[] args) {
final CompareAndSwap cas = new CompareAndSwap();

for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new Runnable() {

@Override
public void run() {
int expectedValue = cas.get();
boolean b = cas.compareAndSet(expectedValue, (int)(Math.random() * 101));
System.out.println(b);
}
}).start();
}

}

}

class CompareAndSwap{
private int value;

//获取内存值
public synchronized int get(){
return value;
}

//比较
public synchronized int compareAndSwap(int expectedValue, int newValue){
int oldValue = value;

if(oldValue == expectedValue){
this.value = newValue;
}

return oldValue;
}

//设置
public synchronized boolean compareAndSet(int expectedValue, int newValue){
return expectedValue == compareAndSwap(expectedValue, newValue);
}
}