链接:https://blog.csdn.net/bjweimengshu/article/details/79000506…

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…

CAS CAS:Compare and Swap, 翻译成比较并交换. java.util.concurrent包中借助CAS实现了区别于synchronized同步锁的一种乐观锁. 其原理是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. public final boolean compareAndSet(int expect, int update) { return unsafe.compareAndSwa…

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…

乐观锁和悲观锁 Synchronized属于悲观锁,悲观地认为程序中的并发情况严重,所以严防死守.CAS属于乐观锁,乐观地认为程序中的并发情况不那么严重,所以让线程不断去尝试更新. 性能对比: Synchronized关键字会让没有得到锁资源的线程进入blocked状态,而后在争夺到锁资源后恢复为runnable状态,这个过程中涉及到操作系统用户模式和内核模式的转换,代价比较高. 尽管Java1.6为Synchronized做了优化,增加了从偏向锁到轻量级锁再到重量级锁的过度,但是在最终转变为重…

一.引言                                                                                                                           我们先来看一个多线程的运行场景:时间点1 :线程1查询值是否为A 时间点2 :线程2查询值是否为A 时间点3 :线程2比较并更新值为B 时间点4 :线程2查询值是否为B 时间点5 :线程2比较并更新值为A 时间点6 :线程1比较并更新值为C 在这…

转自:http://blog.csdn.net/kangroger/article/details/47867269 定义 无锁编程是指在不使用锁的情况下,在多线程环境下实现多变量的同步.即在没有线程阻塞的情况下实现同步.这样可以避免竞态.死锁等问题. 原理 CAS是指Compare-and-swap或Compare-and-Set CAS是一个原子操作,用于多线程环境下的同步.它比较内存中的内容和给定的值,只有当两者相同时(说明其未被修改),才会修改内存中的内容. 实现如下: int comp…

1 CAS compare and swap的缩写,详见乐观锁和悲观锁. 2 ABA 就是说,我获取的旧值是A,然后被人修改成了B,但是又被人修改成了A,我就认为并没有修改,更新内存. 解决办法,给每次的修改加一个version,也就是说,再弄一个变量,这个变量表示version.我compare的时候,不光要compare值,还compare version. 二者都不变才认为没有变化.…

本人免费整理了Java高级资料,涵盖了Java.Redis.MongoDB.MySQL.Zookeeper.Spring Cloud.Dubbo高并发分布式等教程,一共30G,需要自己领取.传送门:https://mp.weixin.qq.com/s/JzddfH-7yNudmkjT0IRL8Q 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…

CAS是什么? 比较并交换. CAS示例 package com.chinda.java.audition; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** * CAS示例 * 1. 什么是CAS * CAS就是比较并交换 * * @author Wang Chinda * @date 2020/5/3 * @see * @since 1.0 */ public class CASDemo { static AtomicInteger…

文章目录 1.CAS 2.原子引用解决ABA问题,版本号.修改后,可以看到 1.CAS package com.cas; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** * CAS compareAndSet:比较并交换 */ public class CASDemo { public static void main(String[] args) { AtomicInteger atomicInteger = new AtomicIn…

SpinLock 自旋锁 spinlock 用于CPU同步, 它的实现是基于CPU锁定数据总线的指令. 当某个CPU锁住数据总线后, 它读一个内存单元(spinlock_t)来判断这个spinlock 是否已经被别的CPU锁住. 如果否, 它写进一个特定值, 表示锁定成功, 然后返回. 如果是, 它会重复以上操作直到成功, 或者spin次数超过一个设定值. 锁定数据总线的指令只能保证一个机器指令内, CPU独占数据总线. 单CPU当然能用spinlock, 但实现上无需锁定数据总线. spinl…

CAS算法是硬件对于并发的支持,针对多处理器操作而设计的处理器中的一种特殊指令. CAS用于管理对共享数据的并发访问. java的并发包中,AQS.原子操作类等都是基于CAS实现的. CAS 是一种 无锁的 非阻塞算法的 实现. CAS(Compare-And-Swap),简单来说就是比较和替换. 比较和替换是使用一个期望值和一个变量的当前值进行比较,如果当前变量的值与我们期望的值相等,就使用一个新值替换当前变量的值. 比如说,想使用一台机器,先通过比较判断这台机器是否处于未占用状态,如果机器处…

http://coolshell.cn/articles/8239.html CAS的ABA问题 所谓ABA(见维基百科的ABA词条),问题基本是这个样子: 进程P1在共享变量中读到值为A P1被抢占了,进程P2执行 P2把共享变量里的值从A改成了B,再改回到A,此时被P1抢占. P1回来看到共享变量里的值没有被改变,于是继续执行. 虽然P1以为变量值没有改变,继续执行了,但是这个会引发一些潜在的问题.ABA问题最容易发生在lock free 的算法中的,CAS首当其冲,因为CAS判断的是指针的…

1.CAS导致ABA问题: CAS算法实现一个重要前提需要取出内存中某时刻的数据并在当下时刻比较并交换,那么在这个时间差中会导致数据的变化. 比如:线程1从内存位置V中取出A,这时线程2也从V中取出A,线程2进行了一些操作将值改成了B,然后线程2又将V的数据改回A:此时线程1进行CAS操作发现内存中仍然是A,然后线程1操作成功. 尽管线程1的CAS操作成功,但是不代表这个过程就是没有问题的. 解决ABA问题:利用原子引用+修改版本号(类似时间戳),每次需要获取到版本最新的值进行处理. 2.原子引…

前言 相信大部分开发人员,或多或少都看过或写过并发编程的代码.并发关键字除了Synchronized,还有另一大分支Atomic.如果大家没听过没用过先看基础篇,如果听过用过,请滑至底部看进阶篇,深入源码分析. 提出问题:int线程安全吗? 看过Synchronized相关文章的小伙伴应该知道其是不安全的,再次用代码应验下其不安全性: public class testInt { static int number = 0; public static void main(String[] ar…

CAS定义 CAS(Compare And Swap)是一种无锁算法.CAS算法是乐观锁的一种实现.CAS有3个操作数,内存值V,旧的预期值A,要修改的新值B.当预期值A和内存值V相同时,将内存值V修改为B并返回true,否则返回false. CAS与synchronized (1)synchronized加锁,同一时间段只允许一个线程访问,能够保证一致性但是并发性下降. (2)CAS是一个自旋锁算法,使用do-while不断判断(没有加锁),保证一致性和并发性,但是比较消耗CPU资源.使用CA…

一.Java当中CAS的底层实现首先看看AtomicInteger的源码,AtomicInteger中常用的自增方法 incrementAndGet: public final int incrementAndGet() { for (;;) { int current = get(); int next = current + 1; if (compareAndSet(current, next)) return next; } } private volatile int value; pu…

目录 1. 定义 2. 实现原理 3. 无版本号CAS实战说明 4. CAS机制在Java中的应用 5. CAS的缺点 1. CPU开销过大 2. 不能保证代码块的原子性 3. ABA问题 6. JAVA中CAS的底层实现 1. AtomicInteger当中常用的自增方法incrementAndGet 2. compareAndSet方法的实现,以及方法所依赖对象的来历 7. CAS的ABA问题原理 8. CAS中ABA问题解决方案 1. 添加版本号 2. java语言CAS底层如何实现? 3…

一.前言   今天花了点时间了解了一下JDK1.8中ConcurrentHashMap的实现,发现它实现的主要思想就是依赖于CAS机制.CAS机制是并发中比较重要的一个概念,所以今天这篇博客就来详细介绍一下CAS机制以及Java中对CAS的适用. 二.正文  2.1 乐观锁与悲观锁   在讲CAS之前,先来理解两个概念,即乐观锁和悲观锁: 乐观锁:在并发下对数据进行修改时保持乐观的态度,认为在自己修改数据的过程中,其他线程不会对同一个数据进行修改,所以不对数据加锁,但是会在最终更新数据前,判断一…

注明: 本文转载自http://www.hollischuang.com/archives/1537 在深入理解乐观锁与悲观锁一文中我们介绍过锁.本文在这篇文章的基础上,深入分析一下乐观锁的实现机制,介绍什么是CAS.CAS的应用以及CAS存在的问题等. 线程安全 众所周知,Java是多线程的.但是,Java对多线程的支持其实是一把双刃剑.一旦涉及到多个线程操作共享资源的情况时,处理不好就可能产生线程安全问题.线程安全性可能是非常复杂的,在没有充足的同步的情况下,多个线程中的操作执行顺序是不可预…

前言 在Java并发包中有这样一个包,java.util.concurrent.atomic,该包是对Java部分数据类型的原子封装,在原有数据类型的基础上,提供了原子性的操作方法,保证了线程安全.下面以AtomicInteger为例,来看一下是如何实现的. public final int incrementAndGet() { for (;;) { int current = get(); int next = current + 1; if (compareAndSet(current,…