CAS(乐观锁)与ABA问题

cas是什么

　　CAS 全称 compare and swap 或者compare and exchange  比较并且交换。用于在没有锁的情况下，多个线程对同一个值的更新。

cas原理

　　例如，我们对一个int i进行递增操作。原来，为了线程安全，需要在递增代码上加一把锁 sync 。CAS的实现方式为：不去加锁，读取当前的值，将原值存入E中，然后计算，得到计算结果1，这个时候的新值存入V中。然后调用一个比较并交换的方法（底层汇编指令） 这个方法的作用是：如果E和现在的i值相等，说明没有地方对原值进行过操作。那么就将i的值替换为V的值。
　　如果有别的线程对i进行操作了(例如：i被修改为了2)，那么将i的新值读取，然后再进行一次计算操作（将i=2 作为最初值，进行计算，得到结果3 ）。然后再次调用比较并交换的方法，去进行值的更新操作。一直循环，直到更新成功（有的锁在更新到一定次数后，会进行锁升级，但是这个跟CAS没关系）

　　CAS底层原理

　　cas追代码的时候，可以追到native部分，但是，这里面提供的都是一些接口，但是没有具体的底层实现。具体的实现，需要看虚拟机的实现。

　　jvm的底层实现分为不同的公司的不同实现：Oracle的为hotSpot实现，这个是最常见的。我们可以看到代码的开源版本是openjdk。比如阿里的taobaoVM 。Ibm 的J9等。

　　在openjdk 中，unsafe类在实现CompareAndSwapInt 方法时，是调用的Atomic类的cmpxchg方法，然后一通方法调用，最终调用到汇编语言的 lock_if_mp（lock  if multi processors 如果是多个cpu 那么会锁定） cmpxchg 这两个 指令 ，最终执行 lock cmpxchg 指令
这里的lock是一一个锁定北桥芯片的锁，用于解决当前cpu在进行比较和修改的时候的其他cpu对该值进行操作的问题。保证线程安全。

aba问题

　　在线程A进来时，读取到的值为1。在A进行计算的时候线程B取到了i的值，然后更新为了2。然后线程C又取到i=2的值，进行C的计算后，然后得到结果为1 又将i的值修改为了1 这个时候，线程A进行判断的时候，会认为在其计算过程中没有其他线程对i进行过操作。ABA有的会产生影响，有的不会，如果没有影响，不需要考虑该问题。

aba问题解决

　　解决方法：加上版本号，每个线程读取完，赋值的时候，修改版本号，比较的时候，对比i值+版本号。