浅析CAS操作与JAVA实现

haobowd 发布于2019-08-16 10:47 / 579人阅读

CAS

Compare And Swap.比较并交换.java中的同步器就是基于CAS技术实现的,为什么它能保证操作的同步性呢?因为是原子操作的一种,所以可以在多线程环境下来实现数据的交换操作不被打断.

CAS的缺陷
ABA问题:
第一个线程来读取变量A时被挂起；第二个线程过来操作A,将A赋值为B之后,并重新赋值为A；线程二完成操作；此时,对于线程一来说,所看到变量A的值是没有变化的,但是实际上变量A已经修改了两次.
上述情况还不是最坏情况.如果在一个队列中,有三个指针元素分别顺序的指向了三个内存地址.进行.当第一个线程操作第一个位置的指针元素时,线程被挂起.线程二过来进行了一大堆的pop和push操作,这时第一个位置的指针元素的数据.
CAS下ABA问题及优化方案

CAS的优点
它比锁快.
Disruptor论文中讲述了一个实验：
这个测试程序调用了一个函数，该函数会对一个64位的计数器循环自增5亿次。
机器环境：2.4G 6核
运算： 64位的计数器累加5亿次

Method    Time (ms)
Single thread    300
Single thread with CAS    5,700
Single thread with lock    10,000
Single thread with volatile write    4,700
Two threads with CAS    30,000
Two threads with lock    224,000

所以,锁的性能相对于CAS操作更加低.

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