Java CAS機(jī)制的一些理解

更新時(shí)間：2021年05月12日 09:55:40 作者：詠_志

這篇文章主要介紹了Java CAS機(jī)制的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用Java，感興趣的朋友可以了解下

多線(xiàn)程實(shí)踐

public class test {
    private static int x;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread task1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    x=x+1;
                }
            }
        };
        Thread task2 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    x=x+1;
                }
            }
        };

        task1.start();
        task2.start();
        task1.join();
        task2.join();
        System.out.println(x);
    }
/*
1006
*///:~

兩個(gè)線(xiàn)程同時(shí)開(kāi)啟，累加x，理想的情況下，輸出應(yīng)該是2000，但是最終是1006，因?yàn)槭嵌嗑€(xiàn)程的情況下，一次累加可能是兩個(gè)線(xiàn)程同時(shí)完成的。

public class test {
    private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread task1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    atomicInteger.incrementAndGet();
                }
            }
        };

        Thread task2 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                for (int i=0; i<1000; i++){
                    atomicInteger.incrementAndGet();
                }
            }
        };

        task1.start();
        task2.start();
        task1.join();
        task2.join();
        System.out.println(atomicInteger.get());
    }
}/*
2000
*///:~

修改被累加對(duì)象x為AtomicInteger，最終結(jié)果是理想的2000。在此操作中并沒(méi)有使用鎖，原因是 AtomicInteger引入了CAS機(jī)制。

什么是CAS機(jī)制

CAS機(jī)制簡(jiǎn)單的說(shuō)就是，比較交換，有預(yù)期值、舊值和內(nèi)存位置；取出舊值，交換新值。

為何AtomicInteger線(xiàn)程安全

源碼：

private static final long valueOffset;
...
public final int incrementAndGet() {
    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
}
...
Unsafe
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
    int var5;
    do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

    return var5;
}

unsafe提供了硬件級(jí)別的原子操作 valueOffset是變量?jī)?nèi)存地址從源碼可以看出，incrementAndGet是調(diào)用了unsafe.getAndAddInt，它是一種基于CAS機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，var5是從主內(nèi)存中獲取最新當(dāng)前值，而這個(gè)值是所有線(xiàn)程都可見(jiàn)和共享的，與var4相加交換，如果失敗就一直自旋，直到更新值成功。