Compare and Sweep

比较并替换。

CAS 是一种乐观锁，它的基本思想是：先读取内存中的值，然后进行比较，如果内存中的值和期望值相等，就将新值写入内存，否则不断重试。

volatile 只能保证可见性，无法保证原子性。

CAS 的实现

CAS： Compare and swap , 比较并交换。是一种无锁的非阻塞算法的实现。

CAS 有三个操作数

• V：需要读写的内存值
• A：旧的预期值
• B：要修改的更新值。

当前仅当 V == A 时，CAS 通过原子方式用新值 B 来更新 V 的值，否则不会执行任何操作。

CAS 实现的原理

CAS 是通过 JNI 来调用 CPU 的原子指令（cmpxchg 指令）来实现的。

CAS 的缺陷

- **ABA 问题**
  - 描述：原来是 A ，被线程 1 修改成了 B，然后又被线程 2 修改成了 A。CAS 无法感知到这种变化。
  - 解决方案：增加一个版本号，每次修改都会增加版本号，这样就可以避免 ABA 问题。 1A -> 2B -> 3A
- **循环时间开销大**
  - 描述：修改失败时，会一直自旋，直到成功为止，这样会导致 CPU 开销大。
- **只能保证一个共享变量的原子操作**
  - 描述：无法同时使 i 和 j 加1
  - 解决方案：将 i、j 合并成一个对象，然后对这个对象进行 CAS 操作。

什么时候使用 CAS ？ 什么时候使用 synchronized ？

竞争较少的时候使用 CAS，竞争多的情况下使用 synchronized。