淺析CAS操作與JAVA實現(xiàn)

haobowd 發(fā)布于2019-08-16 10:47 / 675人閱讀

CAS

Compare And Swap.比較并交換.java中的同步器就是基于CAS技術(shù)實現(xiàn)的,為什么它能保證操作的同步性呢?因為是原子操作的一種,所以可以在多線程環(huán)境下來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換操作不被打斷.

CAS的缺陷
ABA問題:
第一個線程來讀取變量A時被掛起；第二個線程過來操作A,將A賦值為B之后,并重新賦值為A；線程二完成操作；此時,對于線程一來說,所看到變量A的值是沒有變化的,但是實際上變量A已經(jīng)修改了兩次.
上述情況還不是最壞情況.如果在一個隊列中,有三個指針元素分別順序的指向了三個內(nèi)存地址.進(jìn)行.當(dāng)?shù)谝粋€線程操作第一個位置的指針元素時,線程被掛起.線程二過來進(jìn)行了一大堆的pop和push操作,這時第一個位置的指針元素的數(shù)據(jù).
CAS下ABA問題及優(yōu)化方案

CAS的優(yōu)點
它比鎖快.
Disruptor論文中講述了一個實驗：
這個測試程序調(diào)用了一個函數(shù)，該函數(shù)會對一個64位的計數(shù)器循環(huán)自增5億次。
機(jī)器環(huán)境：2.4G 6核
運(yùn)算： 64位的計數(shù)器累加5億次

Method    Time (ms)
Single thread    300
Single thread with CAS    5,700
Single thread with lock    10,000
Single thread with volatile write    4,700
Two threads with CAS    30,000
Two threads with lock    224,000

所以,鎖的性能相對于CAS操作更加低.

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