【并发编程042】CAS操作的原理?

CAS操作的原理?

CAS： Compare and Swap， 即比较再交换。

jdk5 增加了并发包 java.util.concurrent.*, 其下面的类使用 CAS 算法实现了区别于 synchronized 悲 观锁的一种乐观锁 。JDK 5 之前 Java 语言是靠 synchronized 关键字保证同步的， 这是一种独占锁， 也是是悲观锁。

所谓的 CAS， 其实是个简称， 全称是 Compare And Swap， 对比之后交换数据 。 上面的方法， 有几 个重要的参数：

（1） this， Unsafe 对象本身， 需要通过这个类来获取 value 的内存偏移地址。

（2） valueOffset， value 变量的内存偏移地址。

（3） expect， 期望更新的值。

（4） update， 要更新的最新值。

其中步骤 （1） 和步骤 （2） 是根据内存偏移地址获取当前的值value， expect值是未修改之前的value 值 。 如果修改时通过内存偏移地址获取到的value与except的value值一样， 则进行更新， 否则不更新， 再次从新获取value值， 循环下去， 直到成功为止 。 （通过源码阅读）

这里看到有一个 LOCK_IF_MP， 作用是如果是多处理器， 在指令前加上 LOCK 前缀， 因为在单 处理器中， 是不会存在缓存不一致的问题的， 所有线程都在一个 CPU 上跑， 使用同一个缓存区， 也就不存在本地内存与主内存不一致的问题， 不会造成可见性问题 。 然而在多核处理器中， 共 享内存需要从写缓存中刷新到主内存中去， 并遵循缓存一致性协议通知其他处理器更新缓存 。 Lock 在这里的作用：

• 在 cmpxchg 执行期间， 锁住内存地址 [edx]， 其他处理器不能访问该内存， 保证原子性 。 即 使是在 32 位机器上修改 64 位的内存也可以保证原子性。

• 将本处理器上写缓存全部强制写回主存中去， 保证每个线程的本地内存与主存一致。

• 禁止 cmpxchg 与前后任何指令重排序， 防止指令重排序。