并发基础之CAS
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我们都知道，在java语言之前，并发就已经广泛存在并在服务器领域得到了大量的应用。所以硬件厂商老早就在芯片中加入了大量直至并发操作的原语，从而在硬件层面提升效率。在intel的CPU中，使用cmpxchg指令。
在Java发展初期，java语言是不能够利用硬件提供的这些便利来提升系统的性能的。而随着java不断的发展,Java本地方法(JNI)的出现，使得java程序越过JVM直接调用本地方法提供了一种便捷的方式，因而java在并发的手段上也多了起来。而在Doug Lea提供的cucurenct包（并发包）中，CAS理论是它实现整个并发包的基石（非常重要）。
CAS 是一种无锁算法，这种操作是 CPU 指令集操作，只有一步原子操作，速度非常快。而且 CAS 避免了请求操作系统来裁定锁问题，直接由 CPU 搞定，但也有开销。CAS叫做CompareAndSwap，比较并交换，主要是通过处理器的指令来保证操作的原子性，它包含三个操作数：
- 变量内存地址，V表示
- 旧的预期值，A表示
- 准备设置的新值，B表示
当执行CAS指令时，只有当V等于A时，才会用B去更新V的值，否则就不会执行更新操作。
一般面试问到CAS的话肯定会被问到CAS的缺点，这里答好这三个点就很加分。
CAS的「缺点」主要有3点：
1、「ABA问题」：ABA的问题指的是在CAS更新的过程中，当读取到的值是A，然后准备赋值的时候仍然是A，但是实际上有可能A的值被改成了B，然后又被改回了A，这个CAS更新的漏洞就叫做ABA。只是ABA的问题大部分场景下都不影响并发的最终效果。
Java中有AtomicStampedReference来解决这个问题，他加入了预期标志和更新后标志两个字段，更新时不光检查值，还要检查当前的标志是否等于预期标志，全部相等的话才会更新。
2、「循环时间长开销大」：自旋CAS的方式如果长时间不成功，会给CPU带来很大的开销。
3、「只能保证1个共享变量的原子操作」：当对一个共享变量执行操作时，我们可以使用循环CAS的方式来保证原子操作，但是对多个共享变量操作时，循环CAS就无法保证操作的原子性，这个时候就可以用锁，或者有一个取巧的办法，就是把多个共享变量合并成一个共享变量来操作。比如有两个共享变量i＝2,j=a，合并一下ij=2a，然后用CAS来操作ij。从Java1.5开始JDK提供了AtomicReference类来保证引用对象之间的原子性，你可以把多个变量放在一个对象里来进行CAS操作。