沉淀再出发:java中的CAS和ABA问题整理 一.前言 在多并发程序设计之中,我们不得不面对并发.互斥.竞争.死锁.资源抢占等等问题,归根到底就是读写的问题,有了读写才有了增删改查,才有了所有的一切,同样的也有了谁读谁写,这样的顺序和主次问题,于是就有了上锁,乐观锁和悲观锁,同步和异步,睡眠和换入换出等问题,归根到底就是模拟了社会上的分工协作与资源共享和抢占,要理解好这些现象的本质,我们需要更加深刻地进行类比和辨析,要知道这些内容的本质就是内存和CPU之间的故事,有的时候还会有一些外存或者其他…

这一节我们将探讨引用类型原子类:AtomicReference, AtomicStampedRerence, AtomicMarkableReference.AtomicReference的使用非常简单,根据API我们就可以知道如何用,但是后两个从名字上看起来感觉是很难的样子,其实只是他的样子长得有点吓人,并且确实发挥了很大的作用(解决了ABA问题).所以并没有那么可怕,就让我们一起来克服困难吧. 1.AtomicReference简介 AtomicReference的使用非常简单,首先我们来看…

CAS.volatile是JUC包实现同步的基础.Synchronized下的偏向锁.轻量级锁的获取.释放,lock机制下锁的获取.释放,获取失败后线程的入队等操作都是CAS操作锁标志位.state.队列完成的. CAS过程 CAS的全称是Compare And Swap 即比较交换 ,是系统原语,由一系列系统的指令组成,不可被分割,简单的说就是CAS操作时一个原子性的操作.在sun.misc.unsafe类中,所有方法都是native的,都直接调用操作系统底层资源执行相应任务,比如直接操作内存…

Java高性能编程之CAS与ABA及解决方法 前言 如果喜欢暗色调的界面或者想换换界面,可以看看我在个人博客发布的 Java高性能编程之CAS与ABA及解决方法. CAS概念 CAS,全称Compare And Swap,比较与交换. 属于硬件级别的同步原语,从处理器层面提供了内存操作的原子性. 从概念上,我们可以得出三点.第一,CAS的运作方式(通过比较与交换实现).第二,硬件层面支持,性能肯定不低(当然它也不是银弹).第三,提供原子性,那么它的功能肯定是确保原子性,从而确保线程安全. 实际使…

CAS的ABA问题详解 ABA问题 在多线程场景下CAS会出现ABA问题,关于ABA问题这里简单科普下,例如有2个线程同时对同一个值(初始值为A)进行CAS操作,这三个线程如下 1.线程1,期望值为A,欲更新的值为B 2.线程2,期望值为A,欲更新的值为B 线程1抢先获得CPU时间片,而线程2因为其他原因阻塞了,线程1取值与期望的A值比较,发现相等然后将值更新为B,然后这个时候出现了线程3,期望值为B,欲更新的值为A,线程3取值与期望的值B比较,发现相等则将值更新为A,此时线程2从阻塞中恢复,并…

CAS简介 CAS 全称是 compare and swap,是一种用于在多线程环境下实现同步功能的机制. CAS 它是一条CPU并发原语.操作包含三个操作数 -- 内存位置.预期数值和新值.CAS 的实现逻辑是将内存位置处的数值与预期数值想比较,若相等,则将内存位置处的值替换为新值.若不相等,则不做任何操作.这个过程是原子的. CAS并发原语体现在java语言中的sun.misc.Unsafe类中的各个方法.调用Unsafe类中的CAS方法,JVM会帮我们实现汇编指令.这是一种完全依赖硬件的功…

摘要:本文介绍线程的安全性,原子性,java.lang.Number包下的类与CAS操作,synchronized锁,和原子性操作各方法间的对比. 线程安全性 线程安全? 线程安全性? 原子性 Atomic包中的类与CAS: AtomicInteger AtomicLong 与 LongAdder AtomicBoolean AtomicIntegerFieldUpdater AtomicStampReference与CAS的ABA问题 AtomicLongArray synchronized…

独占锁:是一种悲观锁,synchronized就是一种独占锁,会导致其它所有需要锁的线程挂起,等待持有锁的线程释放锁. 乐观锁:每次不加锁,假设没有冲突去完成某项操作,如果因为冲突失败就重试,直到成功为止. 一.CAS 操作 乐观锁用到的机制就是CAS,Compare and Swap. CAS有3个操作数,内存值V,旧的预期值A,要修改的新值B.当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值V修改为B,否则什么都不做. 1.非阻塞算法 (nonblocking algorithms) 一个线程的失…

CAS 一般采用原子级的read-modify-write原语来实现Lock-Free算法,其中LL和SC是Lock-Free理论研究领域的理想原语,但实现这些原语需要CPU指令的支持,非常遗憾的是目前没有任何CPU直接实现了SC原语.根据此理论,业界在原子操作的基础上提出了著名的CAS(Compare-And-Swap)操作来实现Lock-Free算法,Intel实现了一条类似该操作的指令:cmpxchg8. CAS原语负责将某处内存地址的值(1个字节)与一个期望值进行比较,如果相等,则将该内…

于谈论高并发(十一)几个自旋锁的实现(五岁以下儿童)中使用了java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference原子变量指向工作队列的队尾,为何使用AtomicStampedReference原子变量而不是使用AtomicReference是由于这个实现中等待队列的同一个节点具备不同的状态,而同一个节点会多次进出工作队列,这就有可能出现出现ABA问题. 熟悉并发编程的同学应该知道CAS操作存在ABA问题.我们先看下CAS操作. CAS(Compar…