高并发中的 atomic

CAS 原理

对于并发控制而言，锁是一种悲观策略，会阻塞线程执行。而无锁是一种乐观策略，它会假设对资源的访问时没有冲突的，既然没有冲突就不需要等待，线程不需要阻塞。

CAS 方法包含三个参数 CAS(V,E,N)：内存位置（V），预期原值（A）和新值（B）。如果内存位置的值与预期原值相匹配，那么处理器将会自动将该位置值更新为新值，否则，不做任何操作。如果 V 的值不等于 E，说明已经被其他线程修改了，当前线程可以放弃此操作，也可以再次尝试次操作直至修改成功。

public final int getAndSet(int newValue) { for (;;) { int current = get(); if (compareAndSet(current, newValue)) return

public final int getAndSet(int newValue) { for (;;) { int current = get(); if (compareAndSet(current, newValue)) return

public final boolean compareAndSet(int expect, int update) { return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update); }

在 AtomicInteger 的源码中，可以看到 compareAndSet 只有预期和更新两个入参，而该类的成员 value 被加上了 Volatile 关键字。

Unsafe 类是 CAS 实现的核心。

现在的 CPU 都支持“读-比较-修改”的原子操作，也就是一个 cpu 在执行这个操作的时候，绝对不会被其他线程中断。在多 CPU 的情况下，volatile 保证了线程可以及时发现临界区的修改。

Atomic 包：假如想实现一个功能来统计网页访问量，可以用 count++ 来统计访问量，但是这个自增操作不是线程安全的。

count++ 可以分成三个操作：

1. 获取变量当前值

2. 给获取的当前变量值+1

3. 写回新的值到变量

• 并发中的问题

  
  

  假如 count 的值目前是 10，线程 A 和线程 B 都进行了操作 1,即取到了 count=10 的值，

  
  

  接下来同时进行操作 2，

  
  

  但是 A 先进行到操作 3，count 现在值为 11。

  
  

  但是因为 B 一开始取出的 count 的值也是 10，所以 B 执行到操作 3 后，count 的值依然是 11。

在 java.util.concurrent 包下可以使用 AtomicInteger 来保证线程安全。