Java中 CAS機(jī)制的原理是什么

Java中 CAS機(jī)制的原理是什么？相信很多沒有經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)此束手無策，為此本文總結(jié)了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個(gè)問題。

多線程實(shí)踐

public class test {
    private static int x;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread task1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    x=x+1;
                }
            }
        };
        Thread task2 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    x=x+1;
                }
            }
        };

        task1.start();
        task2.start();
        task1.join();
        task2.join();
        System.out.println(x);
    }
/*
1006
*///:~

兩個(gè)線程同時(shí)開啟，累加x，理想的情況下，輸出應(yīng)該是2000，但是最終是1006，因?yàn)槭嵌嗑€程的情況下，一次累加可能是兩個(gè)線程同時(shí)完成的。

public class test {
    private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread task1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    atomicInteger.incrementAndGet();
                }
            }
        };

        Thread task2 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    atomicInteger.incrementAndGet();
                }
            }
        };

        task1.start();
        task2.start();
        task1.join();
        task2.join();
        System.out.println(atomicInteger.get());
    }
}/*
2000
*///:~

修改被累加對(duì)象x為AtomicInteger，最終結(jié)果是理想的2000。在此操作中并沒有使用鎖，原因是 AtomicInteger引入了CAS機(jī)制。

什么是CAS機(jī)制

CAS機(jī)制簡(jiǎn)單的說就是，比較交換，有預(yù)期值、舊值和內(nèi)存位置；取出舊值，交換新值。

為何AtomicInteger線程安全

源碼：

private static final long valueOffset;
...
public final int incrementAndGet() {
    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
}
...
Unsafe
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
    int var5;
    do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

    return var5;
}

unsafe提供了硬件級(jí)別的原子操作 valueOffset是變量?jī)?nèi)存地址 從源碼可以看出，incrementAndGet是調(diào)用了unsafe.getAndAddInt，它是一種基于CAS機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，var5是從主內(nèi)存中獲取最新當(dāng)前值，而這個(gè)值是所有線程都可見和共享的，與var4相加交換，如果失敗就一直自旋，直到更新值成功。

圖解CAS機(jī)制

可以看出來，CAS沒有使用了任何鎖，就完成了線程安全。 CAS的優(yōu)點(diǎn)很多，但是缺點(diǎn)也很多，比如ABA問題

ABA問題

什么是ABA問題

其實(shí)很好理解，A->B->A，A值雖然沒有變，但是已經(jīng)經(jīng)過了某種操作。

圖解

有什么影響

上面的線程1、2、3都完成它們自己的任務(wù)，并沒有問題。但是如果它們是在轉(zhuǎn)賬，問題就打了，賬戶就無端端的不見了10塊錢。

解決

引入版本號(hào)，可以解決問題，每次有相同的值時(shí)，做一次版本累加，只要是版本號(hào)對(duì)不上就是被修改過

Java的特點(diǎn)有哪些

Java的特點(diǎn)有哪些 1.Java語(yǔ)言作為靜態(tài)面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的代表，實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο罄碚?，允許程序員以優(yōu)雅的思維方式進(jìn)行復(fù)雜的編程。 2.Java具有簡(jiǎn)單性、面向?qū)ο?、分布式、安全性、平臺(tái)獨(dú)立與可移植性、動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)。 3.使用Java可以編寫桌面應(yīng)用程序、Web應(yīng)用程序、分布式系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序等。

看完上述內(nèi)容，你們掌握J(rèn)ava中 CAS機(jī)制的原理是什么的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！