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什么是CAS操作？

  • Post category:Java

CAS (Compare and Swap，比较并替换) 是一种多线程同步机制，也称为乐观锁。它用于实现并发算法，可以在不使用锁的情况下保证共享数据的安全性，提高并发性能。在Java ConcurrentHashMap、AtomicInteger等并发类中都是使用了CAS操作。

CAS的基本过程是：如果主存地址中的值与期望值相同，则将其更新为新的值，否则不更新。

完整的使用攻略：

1.使用CAS操作进行加锁

import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;

public class CASLock {

    private AtomicBoolean locked = new AtomicBoolean(false);

    public void lock() {
        while (!locked.compareAndSet(false, true)) {
            // wait for the lock to be released
        }
    }

    public void unlock() {
        locked.set(false);
    }
}

在以上代码中，我们使用了AtomicBoolean类来保证多线程安全。在lock()方法中，比较并更新锁的状态。如果锁的状态为false，即为未加锁状态，则将其更新为true，表示已加锁，同时将锁的所有权交给当前线程。如果锁的状态为true，即已加锁状态，则当前线程就需要等待其他线程释放掉锁。在unlock()方法中，将锁的状态设置为false，表示释放锁。

2.使用CAS操作进行计数

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class CASCounter {
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    public void increment() {
        int c;
        do {
            c = count.get();
        } while (!count.compareAndSet(c, c + 1));
    }

    public int getCount() {
        return count.get();
    }
}

在以上代码中，我们使用了AtomicInteger类来保证多线程安全。在increment()方法中，首先获取当前计数器的值c。然后，不断地进行比较并更新操作，直到成功地将计数器的值增加1，并返回增加后的计数器值。如果当前线程发现计数器的值已经被其他线程更新，则需要重新获取计数器的值并再次进行比较并更新操作。

总结：

CAS操作是一种能够保证共享数据的安全性的并发算法，它可以在不使用锁的情况下提高并发性能。在Java中，可以使用Atomic类或者AtomicIntegerFieldUpdater等类来实现CAS操作。CAS操作的基本过程是：如果主存地址中的值与期望值相同，则将其更新为新的值，否则不更新。其应用场景包括锁的实现、计数器的实现等。

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