什么是CAS
在学习JUC包的时候，知道Atomic操作类的底层是CAS，在这里稍微对CAS做一个小记录。
1.Synchronized的性能问题
写到这个关键字，就知道，这是用于多线程中的安全问题。
Synchronized关键字会让没有得到锁资源的线程进入BLOCKED状态，而后在争夺到锁资源后恢复为RUNNABLE状态，这个过程中涉及到操作系统用户模式和内核模式的转换，代价比较高。
尽管Java1.6为Synchronized做了优化，增加了从偏向锁到轻量级锁再到重量级锁的过度，但是在最终转变为重量级锁之后，性能仍然较低。
2.说说CAS
CAS是英文单词Compare And Swap的缩写，翻译过来就是比较并替换。
CAS机制当中使用了3个基本操作数：内存地址V，旧的预期值A，要修改的新值B。
更新一个变量的时候，只有当变量的预期值A和内存地址V当中的实际值相同时，才会将内存地址V对应的值修改为B。
这样说或许有些抽象，我们来看一个例子：
3.例子
1.在内存地址V当中，存储着值为10的变量。
2.此时线程1想要把变量的值增加1。对线程1来说，旧的预期值A=10，要修改的新值B=11。
3.在线程1要提交更新之前，另一个线程2抢先一步，把内存地址V中的变量值率先更新成了11。
4.线程1开始提交更新，首先进行A和地址V的实际值比较（Compare），发现A不等于V的实际值，提交失败。
5.线程1重新获取内存地址V的当前值，并重新计算想要修改的新值。此时对线程1来说，A=11，B=12。这个重新尝试的过程被称为自旋。
6.这一次比较幸运，没有其他线程改变地址V的值。线程1进行Compare，发现A和地址V的实际值是相等的。
7.线程1进行SWAP，把地址V的值替换为B，也就是12。
从思想上来说，Synchronized属于悲观锁，悲观地认为程序中的并发情况严重，所以严防死守。CAS属于乐观锁，乐观地认为程序中的并发情况不那么严重，所以让线程不断去尝试更新。
4.CAS底层源码
汇编语言 lock cmpxchg 指令，硬件锁定的是一个北桥信号。
lock锁定的是CPU级别的，当某内存值被CPU修改的时候，lock指定的作用就是不允许其他CPU对其进行打断。
5.CAS存在的问题
1.CPU开销较大
在并发量比较高的情况下，如果许多线程反复尝试更新某一个变量，却又一直更新不成功，循环往复，会给CPU带来很大的压力。
2.不能保证代码块的原子性
CAS机制所保证的只是一个变量的原子性操作，而不能保证整个代码块的原子性。比如需要保证3个变量共同进行原子性的更新，就不得不使用Synchronized了。
3.ABA问题
这是CAS机制最大的问题所在。
什么是ABA问题
ABA并不是一个缩写，更像是一个形象的描述。ABA问题出现在多线程或多进程计算环境中。
首先描述ABA。假设两个线程T1和T2访问同一个变量V，当T1访问变量V时，读取到V的值为A；此时线程T1被抢占了，T2开始执行，T2先将变量V的值从A变成了B，然后又将变量V从B变回了A；此时T1又抢占了主动权，继续执行，它发现变量V的值还是A，以为没有发生变化，所以就继续执行了。这个过程中，变量V从A变为B，再由B变为A就被形象地称为ABA问题了。
上面的描述看上去并不会导致什么问题。T1中的判断V的值是A就不应该有问题的，无论是开始的A，还是ABA后面的A，判断的结果应该是一样的才对。
不容易看出问题的主要还是因为：“值是一样的”等同于“没有发生变化”（就算被改回去了，那也是变化）的认知。毕竟在大多数程序代码中，我们只需要知道值是不是一样的，并不关心它在之前的过程中有没有发生变化；所以，当我需要知道之前的过程中“有没有发生变化”的时候，ABA就是问题了。 现实ABA问题 警匪剧看多了人应该可以快速反应到发生了什么。应用到ABA问题，首先，这里的A和B并不表示被掉的包这个实物，而是掉包过程中的状态的变化。假设一个装有10000W箱子（别管它有多大）放在一个房间里，10分钟后再进去拿出来赎人去。但是，有个贼在这10分钟内进去（别管他是怎么进去的）用一个同样大小的空箱子，把我的箱子掉包了。当我再进去看的时候，发现箱子还在，自然也就以为没有问题了的，就继续拿着桌子上的箱子去赎人了（别管重量对不对）。现在只要知道这里有问题就行了，拿着没钱的箱子去赎人还没有问题么？
这里的变量V就是桌子上是否有箱子的状态。A，是桌子上有箱子的状态；B是箱子在掉包过程中，离开桌子，桌子上没有箱子的状态；最后一个A也是桌子上有箱子的状态。但是箱子里面的东西是什么就不不知道了。
