CAS
2021-04-23 19:32:14 15 举报AI智能生成
CAS运行机制及存在的问题
作者其他创作
大纲/内容
CAS
是什么？
CAS其实就是Compare And Swap 的简写，它是一条 CPU 并发原语。原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许中断，也就是说CAS是一条原子指令，不会造成所谓的数据不一致的问题。
源码
Unsafe类是 Java 中用于直接操作内存数据的一个类（类似于C语言中的指针操作），其中包含很多的本地方法(native)。
Object var1：代表当前对象
long var2：代表内存偏移量，相当于对象值的引用地址
int var4：代表期望值，使用期望值和当前对象中的值进行比较
int var5：代表要交换的值
使用案例
当前对象
该变量值在内存中的偏移地址
需要增加的值大小
优点
避免加互斥锁
提高程序运行效率
缺点
ABA问题
使用 CAS 会产生 ABA 问题，这是因为 CAS 算法是在某一时刻取出内存值然后在当前的时刻进行比较，中间存在一个时间差，在这个时间差里就可能会产生 ABA 问题
ABA 问题的过程是当有两个线程 T1 和 T2 从内存中获取到值A，线程 T2 通过某些操作把内存 值修改为B，然后又经过某些操作将值修改为回值A，T2退出。线程 T1 进行操作的时候 ，使用预期值同内存中的值比较，此时均为A，修改成功退出。但是此时的A以及不是原先的A了，这就是 ABA 问题
解决方式
添加版本号
AtomicStampedReference
自旋时间过长
由于单次 CAS 不一定能执行成功，所以 CAS 往往是配合着循环来实现的，有的时候甚至是死循环，不停地进行重试，直到线程竞争不激烈的时候，才能修改成功。
应用场景本身就是高并发的场景，就有可能导致 CAS 一直都操作不成功，这样的话，循环时间就会越来越长。而且在此期间，CPU 资源也是一直在被消耗的，这会对性能产生很大的影响。所以这就要求我们，要根据实际情况来选择是否使用 CAS，在高并发的场景下，通常 CAS 的效率是不高的
解决方式：并发不算太高的时候选择CAS，本身乐观锁就是假设冲突不多
线程安全的范围不能灵活控制
CAS操作的是单个对象，不能同时保证多个对象的原子性
解决方案：利用一个新的类，来整合刚才这一组共享变量，这个新的类中的多个成员变量就是刚才的那多个共享变量，然后再利用 atomic 包中的 AtomicReference 来把这个新对象整体进行 CAS 操作，这样就可以保证线程安全。
0 条评论
回复 删除
下一页
