CAS、ABA问题

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二、谈谈CAS

5_CAS底层原理

概念

CAS的全称是Compare-And-Swap,它是CPU并发原语

代码使用

它的功能是判断内存某个位置的值是否为预期值,如果是则更改为新的值,这个过程是原子的

这是因为我们执行第一个的时候,期望值和原本值是满足的,因此修改成功,但是第二次后,主内存的值已经修改成了2019,不满足期望值,因此返回了false,本次写入失败

这个就类似于SVN或者Git的版本号,如果没有人更改过,就能够正常提交,否者需要先将代码pull下来,合并代码后,然后提交

CAS缺点

CAS不加锁,保证一次性,但是需要多次比较

  • 循环时间长,开销大(因为执行的是do while,如果比较不成功一直在循环,最差的情况,就是某个线程一直取到的值和预期值都不一样,这样就会无限循环)

  • 只能保证一个共享变量的原子操作

    • 当对一个共享变量执行操作时,我们可以通过循环CAS的方式来保证原子操作
    • 但是对于多个共享变量操作时,循环CAS就无法保证操作的原子性,这个时候只能用锁来保证原子性
  • 引出来ABA问题?

三、谈谈原子类的ABA问题

ABA问题是什么

狸猫换太子

假设现在有两个线程,分别是T1 和 T2,然后T1执行某个操作的时间为10秒,T2执行某个时间的操作是2秒,最开始AB两个线程,分别从主内存中获取A值,但是因为B的执行速度更快,他先把A的值改成B,然后在修改成A,然后执行完毕,T1线程在10秒后,执行完毕,判断内存中的值为A,并且和自己预期的值一样,它就认为没有人更改了主内存中的值,就快乐的修改成B,但是实际上 可能中间经历了 ABCDEFA 这个变换,也就是中间的值经历了狸猫换太子。

所以ABA问题就是,在进行获取主内存值的时候,该内存值在我们写入主内存的时候,已经被修改了N次,但是最终又改成原来的值了

ABA问题

CAS只管开头和结尾,也就是头和尾是一样,那就修改成功,中间的这个过程,可能会被人修改过