一、什么是CAS
CAS是一種處理并發數據的算法,它基于一個理論:在多線程環境中,當多個線程嘗試同時修改共享數據時,只允許一個線程成功,其他線程則必須重新嘗試。在此過程中,CAS需要三個參數,一個內存值V,預期值A,新值B。當內存值V與預期值A相等時,將內存值修改為新值B并返回true,否則返回false。
CAS廣泛應用于并發編程中,尤其是在構建無鎖數據結構和并發庫時,CAS是實現數據同步的關鍵。CAS提供了一種不需要使用昂貴鎖機制就能實現高效并發控制的方式。
二、CAS的應用
1、原子操作
CAS用于實現原子操作,即在操作期間禁止其他線程干擾。在此期間,任何對該操作的并發訪問都會被阻止,直到操作完成。
2、并發控制
在并發控制中,CAS可以用于防止數據競爭,確保數據的一致性和完整性。如果多個線程同時操作同一數據,那么只有一個線程可以成功,其他線程需要重新嘗試。
三、CAS的問題
1、ABA問題
如果在變量V上執行CAS操作的過程中,變量V被其他線程不止一次改變,即使最終的值與CAS操作期望的值相等,也可能導致CAS操作失敗。
2、自旋耗時
如果CAS操作一直不成功,那么會一直進行嘗試,可能導致CPU的過度使用。
延伸閱讀
CAS優化
(1)針對ABA問題,可以使用版本號機制或者使用間接引用等方法。
(2)針對自旋耗時問題,可以使用適當的回退機制或者限制嘗試次數等策略。