一、什么是CAS

CAS是一種處理并發(fā)數(shù)據(jù)的算法，它基于一個(gè)理論：在多線(xiàn)程環(huán)境中，當(dāng)多個(gè)線(xiàn)程嘗試同時(shí)修改共享數(shù)據(jù)時(shí)，只允許一個(gè)線(xiàn)程成功，其他線(xiàn)程則必須重新嘗試。在此過(guò)程中，CAS需要三個(gè)參數(shù)，一個(gè)內(nèi)存值V，預(yù)期值A(chǔ)，新值B。當(dāng)內(nèi)存值V與預(yù)期值A(chǔ)相等時(shí)，將內(nèi)存值修改為新值B并返回true，否則返回false。

CAS廣泛應(yīng)用于并發(fā)編程中，尤其是在構(gòu)建無(wú)鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和并發(fā)庫(kù)時(shí)，CAS是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步的關(guān)鍵。CAS提供了一種不需要使用昂貴鎖機(jī)制就能實(shí)現(xiàn)高效并發(fā)控制的方式。

二、CAS的應(yīng)用

1、原子操作

CAS用于實(shí)現(xiàn)原子操作，即在操作期間禁止其他線(xiàn)程干擾。在此期間，任何對(duì)該操作的并發(fā)訪問(wèn)都會(huì)被阻止，直到操作完成。

2、并發(fā)控制

在并發(fā)控制中，CAS可以用于防止數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性。如果多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)操作同一數(shù)據(jù)，那么只有一個(gè)線(xiàn)程可以成功，其他線(xiàn)程需要重新嘗試。

三、CAS的問(wèn)題

1、ABA問(wèn)題

如果在變量V上執(zhí)行CAS操作的過(guò)程中，變量V被其他線(xiàn)程不止一次改變，即使最終的值與CAS操作期望的值相等，也可能導(dǎo)致CAS操作失敗。

2、自旋耗時(shí)

如果CAS操作一直不成功，那么會(huì)一直進(jìn)行嘗試，可能導(dǎo)致CPU的過(guò)度使用。

延伸閱讀

CAS優(yōu)化

（1）針對(duì)ABA問(wèn)題，可以使用版本號(hào)機(jī)制或者使用間接引用等方法。

（2）針對(duì)自旋耗時(shí)問(wèn)題，可以使用適當(dāng)?shù)幕赝藱C(jī)制或者限制嘗試次數(shù)等策略。