一、什么是CAS

CAS是一種處理并發(fā)數(shù)據(jù)的算法，它基于一個理論：在多線程環(huán)境中，當(dāng)多個線程嘗試同時修改共享數(shù)據(jù)時，只允許一個線程成功，其他線程則必須重新嘗試。在此過程中，CAS需要三個參數(shù)，一個內(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，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)建無鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和并發(fā)庫時，CAS是實現(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制就能實現(xiàn)高效并發(fā)控制的方式。

二、CAS的應(yīng)用

1、原子操作

CAS用于實現(xiàn)原子操作，即在操作期間禁止其他線程干擾。在此期間，任何對該操作的并發(fā)訪問都會被阻止，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)競爭，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性。如果多個線程同時操作同一數(shù)據(jù)，那么只有一個線程可以成功，其他線程需要重新嘗試。

三、CAS的問題

1、ABA問題

如果在變量V上執(zhí)行CAS操作的過程中，變量V被其他線程不止一次改變，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

如果CAS操作一直不成功，那么會一直進行嘗試，可能導(dǎo)致CPU的過度使用。

延伸閱讀

CAS優(yōu)化

（1）針對ABA問題，可以使用版本號機制或者使用間接引用等方法。

（2）針對自旋耗時問題，可以使用適當(dāng)?shù)幕赝藱C制或者限制嘗試次數(shù)等策略。