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CAS(Compare and swap)比较和替换是设计并发算法时用到的一种技术.简单来说,比较和替换是使用一个期望值和一个变量的当前值进行比较,如果当前变量的值与我们期望的值相等,就使用一个新值替换当前变量的值 Unsafe用法: 作用,如果当前值和期望值相等,则将当前值更新为新的值X,并返回true 否则什么都不做,返回false return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);/** * Atomica…
CAS算法是硬件对于并发的支持,针对多处理器操作而设计的处理器中的一种特殊指令. CAS用于管理对共享数据的并发访问. java的并发包中,AQS.原子操作类等都是基于CAS实现的. CAS 是一种 无锁的 非阻塞算法的 实现. CAS(Compare-And-Swap),简单来说就是比较和替换. 比较和替换是使用一个期望值和一个变量的当前值进行比较,如果当前变量的值与我们期望的值相等,就使用一个新值替换当前变量的值. 比如说,想使用一台机器,先通过比较判断这台机器是否处于未占用状态,如果机器处…
前言 CAS(Compare and Swap),即比较并替换,实现并发算法时常用到的一种技术,Doug lea大神在java同步器中大量使用了CAS技术,鬼斧神工的实现了多线程执行的安全性. CAS的思想很简单:三个参数,一个当前内存值V.旧的预期值A.即将更新的值B,当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值修改为B并返回true,否则什么都不做,并返回false. 问题 一个n++的问题. public class Case { public volatile int n; public…
CAS 原理 先来看看下面的代码是否可以输出预期的值.开启了两个线程,是否会输出200 呢 结果由于并发的原因,结果会小于或等于200 , 原因出现在 count++; 由于这一行代码存在三个操作: 取值,+1,赋值. 但是由于这三个操作不是原子性的,有可能执行的时候其他线程读取到了,于是就产生了错误的值. 那么我们在只要在这一行代码加上锁就可以避免并发问题. synchronized(this){ count++; } 但是使用synchronized加锁并不是最佳的选择,因为加锁会伴随性能的…
目录 什么是CAS 并发安全问题 举一个典型的例子i++ 如何解决? 底层原理 CAS需要注意的问题 使用限制 ABA 问题 概念 解决方案 高竞争下的开销问题 什么是CAS CAS 即 compare and swap,比较并交换. CAS是一种原子操作,同时 CAS 使用乐观锁机制. J.U.C中的很多功能都是建立在 CAS 之上,各种原子类,其底层都用 CAS来实现原子操作.用来解决并发时的安全问题. 并发安全问题 举一个典型的例子i++ public class AddTest { pu…
CAS(Compare and swap)比较和替换是设计并发算法时用到的一种技术.简单来说,比较和替换是使用一个期望值和一个变量的当前值进行比较,如果当前变量的值与我们期望的值相等,就使用一个新值替换当前变量的值.这听起来可能有一点复杂但是实际上你理解之后发现很简单,接下来,让我们跟深入的了解一下这项技术. CAS的使用场景 在程序和算法中一个经常出现的模式就是"check and act"模式.先检查后操作模式发生在代码中首先检查一个变量的值,然后再基于这个值做一些操作.下面是一个…
一.Unsafe Java无法直接访问底层操作系统,而是通过本地(native)方法来访问.不过尽管如此,JVM还是开了一个后门,JDK中有一个类Unsafe,它提供了硬件级别的原子操作. 这个类尽管里面的方法都是public的,但是并没有办法使用它们,JDK API文档也没有提供任何关于这个类的方法的解释.总而言之,对于Unsafe类的使用都是受限制的,只有授信的代码才能获得该类的实例,当然JDK库里面的类是可以随意使用的. Unsafe类是在sun.misc包下,不属于Java标准.但是很多…
这是java高并发系列第21篇文章. 本文主要内容 从网站计数器实现中一步步引出CAS操作 介绍java中的CAS及CAS可能存在的问题 悲观锁和乐观锁的一些介绍及数据库乐观锁的一个常见示例 使用java中的原子操作实现网站计数器功能 我们需要解决的问题 需求:我们开发了一个网站,需要对访问量进行统计,用户每次发一次请求,访问量+1,如何实现呢? 下面我们来模仿有100个人同时访问,并且每个人对咱们的网站发起10次请求,最后总访问次数应该是1000次.实现访问如下. 方式1 代码如下: pack…
3. 原子操作与CAS 3.1 原子操作 所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作:这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何context switch,也就是切换到另一个线程. 为了实现原子操作,Java中可以通过synchronized关键字将函数或者代码块包围,以实现操作的原子性.但是synchronized关键字有一些很显著的问题: 1.synchronized是基于阻塞锁的机制,如果被阻塞的线程优先级很高,可能很长时间其他线程都没有机会运行: 2.拿到锁的线程一直不释放锁…