是什么

全稱compare and swap，一個CPU原子指令，在硬件層面實現的機制，體現了樂觀鎖的思想。

JVM用C語言封裝了匯編調用。Java的基礎庫中有很多類就是基于JNI調用C接口實現了多線程同步更新的功能。

原理

CMS有三個操作數：當前主內存變量的值V，線程本地變量預期值A，線程本地待更新值B。當需要更新變量值的時候，會先獲取到內存變量值V然后很預期值A進行比較，如果相同則更新為B，如果不同，則將最新的變量值更新到預期值中再重新嘗試上面的步驟，直到成功為止。

舉例

以基于CAS實現的AtomicInteger 類進行講解。

我們先寫一個多線程，對同一個數據類進行分別進行加減操作10000次，正確的結果應該還是0。

沒有任何多線程同步機制的代碼如下：

packagepriv.nanjing.testCasClass;/** @Author : darrenqiao

**/

//多線程爭用的數據類

classCounter {int count = 0;public intgetCount() {returncount;

}public void setCount(intcount) {this.count =count;

}public voidadd() {

count+= 1;

}public voiddec() {

count-= 1;

}

}//爭用數據做加操作的線程

class AddDataThread extendsThread {

Counter counter;publicAddDataThread(Counter counter) {this.counter =counter;

}

@Overridepublic voidrun() {for (int i = 0; i < CasClass.LOOP; ++i) {

counter.add();

}

}

}//爭用數據做減法操作的線程

class DecDataThread extendsThread {

Counter counter;publicDecDataThread(Counter counter) {this.counter =counter;

}

@Overridepublic voidrun() {for (int j = 0; j < CasClass.LOOP; j++) {

counter.dec();

}

}

}public classCasClass {final static int LOOP = 10000;public static void main(String[] args) throwsInterruptedException {

Counter counter= newCounter();

Thread addThread= newAddDataThread(counter);

Thread decThread= newDecDataThread(counter);

addThread.start();

decThread.start();

addThread.join();

decThread.join();

System.out.println(counter.getCount());

}

}

以下是三次執行結果，每一次都不一樣。

為什么會出現這個結果呢？

因為 count += 1 / count -= 1 通過javap反編譯Count.class文件，可以看出對應的字節碼是三條指令

//count += 1

5: iconst_16: iadd7: putfield #12 //Field count:I//count 1= 1

5: iconst_16: isub7: putfield #12 //Field count:I

所以多線程切換是，可能會造成數據更新的不同步，怎么解決呢？

就是對被操作的數據加鎖，可以是悲觀鎖，可以是樂觀鎖，這里使用的就是基于樂觀鎖實現的AtomicInteger類

packagepriv.nanjing.testCasClass;importjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;/** @Author : darrenqiao

**/

//多線程爭用的數據類

classCounter {//int count = 0;//使用AtomicInteger代替基本數據類型

AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);public intgetCount() {//return count;

returncount.get();

}public voidadd() {//count += 1;

count.addAndGet(1);

}public voiddec() {//count -= 1;

count.decrementAndGet();

}

}//爭用數據做加操作的線程

class AddDataThread extendsThread {

Counter counter;publicAddDataThread(Counter counter) {this.counter =counter;

}

@Overridepublic voidrun() {for (int i = 0; i < CasClass.LOOP; ++i) {

counter.add();

}

}

}//爭用數據做減法操作的線程

class DecDataThread extendsThread {

Counter counter;publicDecDataThread(Counter counter) {this.counter =counter;

}

@Overridepublic voidrun() {for (int j = 0; j < CasClass.LOOP; j++) {

counter.dec();

}

}

}public classCasClass {final static int LOOP = 10000;public static void main(String[] args) throwsInterruptedException {

Counter counter= newCounter();

Thread addThread= newAddDataThread(counter);

Thread decThread= newDecDataThread(counter);

addThread.start();

decThread.start();

addThread.join();

decThread.join();

System.out.println(counter.getCount());

}

}

執行多次，會發現，結果只有一個：0.這樣就保證了數據更新的原子性。

那么CAS有什么缺點需要注意？

ABA問題：我內存對象從A變成B在變成A，CAS會當成沒有變化，進而去更新值，實際是有變化的。

循環時間開銷大：一直和預期值不對的情況下，會一直循環。

只能保證一個共享變量的原子操作。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java 乐观锁 实例_JAVA乐观锁实现-CAS(示例代码)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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