cas算法详解
cas非阻塞算法
cas非阻塞算法
CAS（Compare And Swap）非阻塞算法是一种并发编程中常用的技术，用于实现原子操作。
CAS算法包括三个参数：内存地址（V）、旧的预期值（A）和要更新的新值（B）。
算法执行时，先读取内存中的值，如果该值等于预期值A，则将新值B写入内存中；否则认为是其他线程已经更新了该值，不进行任何操作。
CAS算法的基本思想是通过比较旧值和内存中的实际值来判断是否发生了变化，并根据判断结果来决定下一步的操作。
如果变化则放弃操作并重新获取新值，继续尝试操作；如果未变化，则写入新值并返回更新成功。
CAS是一种非阻塞算法，与传统的加锁机制相比，不需要使用互斥锁等同步机制来保证原子性。
而是通过硬件级别的原子操作指令，在多线程并发情况下，能够保证操作的原子性和一致性。
CAS算法的优点包括：无锁，减少了线程因为锁竞争而导致的性能下降；原子操作，保证了操作的一致性；非阻塞，无需等待其他线程释放锁。
然而，CAS算法也存在一些问题。
一个主要问题是ABA问题，即线程A读取到值A，然后线程B将其修改为B又修改为A，线程A进行CAS操作时发现值仍然是A，认为没有变化，而实际上已经被其他线程修改过。
针对ABA问题，可以使用版本号等手段来解决。
总结来说，CAS非阻塞算法是一种通过比较预期值和内存实际值来实现原子操作的并发编程技术。
它具有无锁、原子操作和非阻塞的特点，适用于处理多线程并发访问共享资源的情况。
无锁算法CAS概述
⽆锁算法CAS概述⽆锁算法CAS 概述 JDK5.0以后的版本都引⼊了⾼级并发特性，⼤多数的特性在java.util.concurrent包中，是专门⽤于多线并发编程的，充分利⽤了现代多处理器和多核⼼系统的功能以编写⼤规模并发应⽤程序。
主要包含原⼦量、并发集合、同步器、可重⼊锁，并对线程池的构造提供了强⼒的⽀持。
原⼦量是定义了⽀持对单⼀变量执⾏原⼦操作的类。
所有类都有get和set⽅法，⼯作⽅法和对volatile变量的读取和写⼊⼀样。
并发集合是原有集合框架的补充，为多线程并发程序提供了⽀持。
主要有：BlockingQueue，ConcurrentMap，ConcurrentNavigableMap。
同步器提供了⼀些帮助在线程间协调的类，包括semaphores,barriers,latches, exchangers等。
⼀般同步代码依靠内部锁（隐式锁），这种锁易于使⽤，但是有很多局限性。
新的Lock对象⽀持更加复杂的锁定语法。
和隐式锁类似，每⼀时刻只有⼀个线程能够拥有Lock对象，通过与其相关联的Condition对象，Lock对象也⽀持wait和notify机制。
线程完成的任务（Runnable对象）和线程对象（Thread）之间紧密相连。
适⽤于⼩型程序，在⼤型应⽤程序中，把线程管理和创建⼯作与应⽤程序的其余部分分离开更有意义。
线程池封装线程管理和创建线程对象。
1.原⼦量 近来关于并发算法的研究主要焦点是⽆锁算法（nonblocking algorithms），这些⽆锁算法使⽤低层原⼦化的机器指令，例如使⽤compare-and-swap（CAS）代替锁保证并发情况下数据的完整性。
⽆锁算法⼴泛应⽤于操作系统与JVM中，⽐如线程和进程的调度、垃圾收集、实现锁和其他并发数据结构。
在 JDK5.0 之前，如果不使⽤本机代码，就不能⽤ Java 语⾔编写⽆等待、⽆锁定的算法。
在 java.util.concurrent 中添加原⼦变量类之后，这种情况发⽣了变化。
cas原理
cas原理CAS原理（Content Addressable Storage）是一种数据存储和检索的技术，它与传统的存储方式不同，不是通过文件路径来访问数据，而是通过数据内容的唯一标识来引用数据。
CAS原理通过哈希算法对数据内容进行计算，从而生成唯一的标识符。
这个标识符作为索引，存储在一个特定的地址空间中。
当需要存储新数据时，CAS会先计算新数据的哈希值，然后与已存在的标识符进行比较。
如果新数据的哈希值与已有数据的哈希值相同，就意味着两者内容相同，可以视为重复数据，不需要再次存储。
如果哈希值不同，则视为新数据，CAS 会将新数据存储在一个新的地址空间中，并生成新的标识符。
在数据检索方面，CAS也是通过数据内容的哈希值来进行匹配。
当需要检索某个数据时，CAS会计算该数据的哈希值，并与存储中的标识符进行比较。
如果找到匹配的标识符，就可以直接定位到对应的数据地址，实现快速检索。
CAS原理的优点是能够高效地存储和检索数据，且具有去重和快速定位的功能。
在大规模数据存储和索引场景中，CAS 可以避免重复存储相同的数据，节省存储空间。
同时，由于通过哈希值进行数据匹配，CAS可以在海量数据中快速定位所需数据，提高检索效率。
然而，CAS原理也存在一些局限性。
首先，由于哈希算法的特性，不同的数据可能会产生相同的哈希值，这被称为哈希碰撞。
虽然概率较低，但可能会导致数据的误判和存储冲突。
其次，CAS在处理更新数据时需要重新计算哈希值并比较标识符，对于大规模数据集来说，计算和比较的开销较高，可能会影响性能。
总的来说，CAS原理是一种高效的数据存储和检索技术，适用于需要去重和快速定位的场景。
然而，在应用CAS原理时需要充分考虑哈希碰撞和计算开销等问题，以确保数据的正确性和性能的平衡。
cas算法原理
cas算法原理CAS算法原理。
CAS（Compare and Swap）算法是一种用于实现并发控制的原子操作，它通常用于多线程环境下对共享数据进行操作时的同步。
CAS算法通过比较内存中的值和预期值，如果相等则将新值写入内存，否则不做任何操作。
CAS算法的原子性操作可以保证在多线程环境下对共享数据的安全访问，避免了传统锁机制中的死锁和线程阻塞等问题。
CAS算法的基本原理是通过比较内存地址中的值和预期值来判断共享数据是否被其他线程修改过，如果没有被修改则将新值写入内存，否则不做任何操作。
CAS 算法通常包含三个操作，读取内存值、比较内存值和预期值、写入新值。
这三个操作在硬件层面上是原子性的，因此可以保证在多线程环境下对共享数据的安全访问。
CAS算法的实现需要依赖硬件的支持，通常是通过处理器提供的原子指令来实现。
在Java中，CAS算法的实现主要依赖于sun.misc.Unsafe类，它提供了一些底层操作方法来实现CAS算法。
在Java 5之后，JDK提供了java.util.concurrent包，其中的Atomic包提供了一些基于CAS算法的原子操作类，如AtomicInteger、AtomicLong等，可以方便地实现对共享数据的安全访问。
CAS算法的优点是可以避免传统锁机制中的线程阻塞和上下文切换，提高了并发性能。
另外，CAS算法可以保证对共享数据的安全访问，避免了死锁等问题。
但是，CAS算法也存在一些缺点，比如ABA问题、循环时间长等。
ABA问题指的是在CAS算法中，如果共享数据的值在操作过程中被修改了两次，但是最终值又恢复为原始值，那么CAS算法无法检测出这种情况，可能导致数据异常。
循环时间长指的是在多线程竞争激烈的情况下，由于CAS算法是通过不断自旋来比较和更新共享数据的值，可能会导致线程长时间自旋，降低了性能。
总的来说，CAS算法是一种用于实现并发控制的原子操作，它通过比较和交换共享数据的值来保证安全访问。
cas原理和应用场景
CAS（Compare-And-Swap）原理是实现线程安全的算法之一，主要应用在并发编程中。
它的工作原理是基于内存模型，通过原子操作保证线程安全。
CAS包含三个操作数：内存值V、预期值A和新值B。
当且仅当预期值A和内存值V相同时，才会将内存值修改为B，否则什么都不做。
CAS的应用场景主要涉及并发编程，例如在多线程环境下实现无锁数据结构、自旋锁等。
CAS可以用于实现原子操作，如原子增加、原子减少等，避免多个线程同时访问和修改同一数据导致的数据不一致问题。
通过CAS操作，可以保证线程安全地更新数据，避免竞争条件和死锁等问题。
此外，CAS还可以用于实现分布式系统中的数据一致性。
例如，在基于Redis的分布式锁实现中，CAS操作可以用于判断锁是否已经释放，避免因为多个节点同时申请锁导致的死锁问题。
总的来说，CAS原理是一种高效的线程同步机制，能够保证并发环境下的数据一致性和线程安全。
在分布式系统、数据库、操作系统等领域都有广泛的应用。
CAS机制的原理到底是什么
CAS机制的原理到底是什么1.读取当前值：CAS机制首先读取共享变量的当前值。
2.比较当前值与期望值：CAS机制将读取到的当前值与预期值进行比较。
-如果当前值等于期望值，则说明共享变量的值没有被其他线程修改，可以执行接下来的操作。
-如果当前值不等于期望值，则说明共享变量的值已经被其他线程修改，需要重新读取当前值并比较。
3.如果比较成功，则将新值写入：如果当前值等于期望值，CAS机制会将新值写入共享变量。
-如果写入成功，则说明操作成功完成。
-如果写入失败，则说明其他线程已经修改了共享变量的值，需要重新读取当前值并比较。
CAS机制的原子性是通过硬件的支持来实现的。
硬件提供了一个原子操作指令，可以保证读取、比较和写入的一系列操作不会被其他线程干扰。
当多个线程同时进行CAS操作时，只有一个线程会成功写入新值，其他线程需要重新尝试。
1.高效性：CAS机制是一种无锁的并发控制方法，在没有竞争的情况下，可以更快地完成操作。
2.高度并发：CAS机制可以允许多个线程同时进行CAS操作，只有一个线程会成功写入新值，其他线程需要重新尝试。
3.无锁：CAS机制不需要通过加锁的方式来实现并发控制，避免了锁竞争带来的性能损耗和线程阻塞。
4.乐观锁：CAS机制是一种基于乐观锁的思想，它假设多线程之间的冲突很少发生，只有在冲突发生时才会进行重试。
然而，CAS机制也存在一些问题：1.ABA问题：CAS机制只能保证共享变量的值在期望范围内没有被其他线程修改，但无法判断共享变量的值是否发生了变化。
例如，线程A读取共享变量的值为A，线程B修改共享变量的值为B，然后再修改回A，线程A执行CAS操作时会认为共享变量的值没有被修改。
为了解决ABA问题，可以使用版本号或时间戳等方式来标记共享变量的变化。
2.自旋时间长：如果共享变量一直被其他线程修改，CAS操作就会一直失败，线程需要不断地重试。
这种自旋等待的过程会消耗大量的CPU时间。
3.只能保证一个共享变量的原子操作：CAS机制只能保证一个共享变量的原子操作，无法保证多个共享变量之间的一致性。
java cas使用场景
java cas使用场景Java CAS使用场景一、什么是CAS？CAS（Compare and Swap）是一种乐观锁技术，用于实现多线程环境下的原子操作。
它通过比较内存中的值与预期值是否相等，如果相等则将新值写入内存，否则不做任何操作。
CAS操作是一种无阻塞算法，相较于传统的互斥锁，它具有更高的并发性和性能。
二、CAS的基本原理CAS操作包含三个操作数：内存地址V、旧的预期值A、新的值B。
CAS操作会先比较内存中的值与预期值是否相等，如果相等则将新的值写入内存，否则不做任何操作。
整个比较和替换的过程是原子性的，保证了数据的一致性。
三、CAS的使用场景1. 线程安全计数器CAS可以用于实现线程安全的计数器。
例如，某个系统需要统计某个操作的执行次数，可以使用CAS操作对计数器进行自增。
由于CAS操作是原子性的，不会出现多线程同时对计数器进行自增的情况，确保了计数的准确性。
2. 非阻塞算法CAS操作是一种非阻塞算法，可以用于实现非阻塞的数据结构。
例如，非阻塞队列可以使用CAS操作来实现入队和出队操作。
由于CAS操作不需要加锁，因此可以提高并发性能，减少线程间的竞争。
3. 单例模式CAS可以用于实现线程安全的单例模式。
在多线程环境下，如果没有使用同步机制，可能会导致多个实例的创建。
通过使用CAS操作可以保证只有一个实例被创建并返回，避免了线程安全问题。
4. 乐观锁CAS可以用于实现乐观锁机制。
在数据库中，乐观锁是一种不加锁的机制，通过版本号或时间戳来判断数据是否被修改。
如果数据没有被修改，则可以直接进行更新操作；如果数据被修改，则需要重新读取数据并进行比较。
CAS操作可以用于实现乐观锁的比较和更新操作，保证数据的一致性。
5. 并发集合CAS可以用于实现并发集合，例如并发队列、并发HashMap等。
通过使用CAS操作，可以实现无锁的并发操作，提高并发性能。
6. 自旋锁CAS可以用于实现自旋锁。
自旋锁是一种忙等待的锁机制，在获取锁失败时，线程会一直尝试获取锁直到成功为止。
CAS（乐观锁）的原理解析
CAS（乐观锁）的原理解析CAS（⽐较与交换，Compare and swap） 是⼀种有名的⽆锁算法，它是乐观锁的⼀种实现⽅式。
所以在进⾏CAS原理分析的时候，我们先来了解什么是乐观锁，什么是悲观锁~乐观锁与悲观锁乐观锁和悲观锁是在数据库中引⼊的名词，但是在我们Java的JUC⾥⾯的锁也引⼊类似的思想！我们来看看两种锁的概念悲观锁悲观锁指对数据被外界修改持保守态度，认为数据很容易就会被其他线程修改，所有在数据被处理前先对数据进⾏加锁，并在整个数据处理过程中，使数据处于锁定状态。
我们的传统数据库就会⽤到这种排它锁的机制，⽐如⾏锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在操作之前上锁，操作结束提交事务之后释放锁！在Java中像Synchronized同步术语，ReentrantLock等也是悲观锁！⽽像volatile关键字虽然是synchronized关键字的轻量级实现，但是其⽆法保证原⼦性，所以⼀般也要搭配锁使⽤。
乐观锁乐观锁是相对悲观锁来说，它认为数据在⼀般情况下不会造成冲突，别⼈不会去修改，所以在访问记录前不会加排它锁。
但是在更新的时候会判断⼀下在此期间别⼈有没有去更新这个数据，可以使⽤版本号，时间戳来等记录。
因为不加锁，所以乐观锁在多读的情况下，可以极⼤的提升我们的吞吐量。
在我们的数据库中提供了类似write_condition机制，在Java中JUC下的原⼦变量类也是使⽤了乐观锁的⼀种实现⽅式CAS，也就是我们下⾯即将介绍的！CAS（Compare And Swap）原理解析Java中，锁在并发处理中占据了⼀席之地，但是使⽤锁有⼀个不好的地⽅，就是当⼀个线程没有获取到锁时会被阻塞挂起，这会导致线程上下⽂的切换和重新调度开销。
Java提供了⾮阻塞的volatile关键字来解决共享变量的可见性问题，这在⼀定程度上弥补了锁带来的开销问题，但是volatile只能保证共享变量的可见性，不能解决读改⼀写等的原⼦性问题。
深入理解CAS算法原理
深入理解CAS算法原理CAS算法的基本操作由三个步骤组成：读取内存中的值、比较内存中的值和期望值是否一致，如果一致则进行更新。
这个操作是“原子性”的，也就是说不会被其他线程中断。
如果一致，则将内存中的值更新为新值，否则不进行更新。
CAS算法的流程如下：1.读取内存中的值：从主内存中获取需要操作的变量的当前值，将其复制到当前线程的工作内存中。
2.比较内存中的值和期望值：将工作内存中的值与期望值进行比较，如果相同则进入下一步，否则返回失败。
3.更新内存中的值：将新的值写入到主内存中，更新变量的值。
4.返回结果：返回操作是否成功的结果。
CAS算法的最大特点是无锁化操作，避免了传统锁机制中的线程阻塞和唤醒的开销，从而提高了程序的性能。
由于没有锁的争夺，不会出现死锁的情况。
此外，CAS算法还可以保证线程间的操作按顺序进行，不会出现并发问题。
然而，CAS算法也存在一些问题。
首先，由于CAS是基于比较值和更新值的操作，因此只适用于对于变量的简单操作，例如赋值运算。
如果变量的操作涉及到复杂并发控制逻辑，就无法使用CAS操作。
其次，由于CAS算法是无锁操作，因此在高并发的情况下会产生大量的竞争，可能导致大量的失败尝试。
总结来说，CAS算法是一种用于实现无锁并发的同步原语，适用于对变量进行简单操作的场景。
它通过比较和替换的方式，避免了传统锁机制的开销和竞争，提高了程序的性能和并发能力。
然而，CAS算法也存在一些限制，无法应用于复杂并发控制逻辑和高并发的场景。
为了解决这些问题，一些高级的原子操作指令被引入。
cas 的原理
cas 的原理CAS的原理及其基本概念CAS（Compare and Swap，比较并交换）是一种多线程同步算法，它是原子操作的一种实现方式，能够保证并发环境下的同步性。
CAS原理的基本思想是：先比较一个内存值与一个预期值，若相同则执行交换操作，否则不进行操作并返回失败。
由于比较和交换这两个操作是一连串的动作，因此CAS也被称为“比较-交换”操作。
CAS操作的关键是保证原子性，即在多线程场景下，只有一个线程能够完整地完成这个操作，并且正确地更新内存值。
为了实现这种保护机制，CAS必须通过硬件的帮助来确保在执行比较和交换这两个操作过程中不被其他线程干扰。
CAS示例下面是一个CAS操作的示例：假设现在内存值为2，线程A希望将其更新为4，线程B希望将其更新为5。
在执行CAS操作时，首先需要指定目标内存地址，预期的值和新值。
对于线程A，目标内存地址为2，预期值为2，新值为4。
对于线程B，目标内存地址为2，预期值为2，新值为5。
CAS操作依次进行如下几个步骤:1. 获取目标内存位置的当前值2. 比较该值和预期值是否相等，如果相等，继续下一步，否则结束操作。
3. 将目标内存位置的值更新为新值4. 返回成功执行的结果因为线程A先操作，所以线程A的CAS操作会成功执行，即将内存值从2更新为4。
而线程B的CAS操作则会失败，因为此时目标内存位置的值已经被线程A更新，不符合预期值。
CAS的优点CAS具有以下几个优点：1. 原子性：CAS操作是一种原子操作，能够保证在多线程环境下多个线程对同一个内存操作时数据的一致性。
2. 性能高：相比其他的同步机制，CAS避免了系统态到用户态的切换，相比于锁机制，其性能更高。
3. 线程安全：使用CAS操作实现的代码本身是线程安全的。
总之，CAS是一种基于硬件支持的原子操作，具有高效和线程安全的优点，在Java并发编程中得到了广泛的应用。
乐观锁—CAS算法
乐观锁—CAS算法⼀、了解CASCAS全称 Compare And Swap（⽐较与交换），是⼀种⽆锁算法。
在不使⽤锁（没有线程被阻塞）的情况下实现多线程之间的变量同步。
java.util.concurrent包中的原⼦类就是通过CAS来实现了乐观锁。
⼆、CAS相关CAS算法涉及到三个操作数：需要读写的内存值 V；进⾏⽐较的值 A；要写⼊的新值 B；当且仅当 V 的值等于 A 时，CAS通过原⼦⽅式⽤新值B来更新V的值（“⽐较+更新”整体是⼀个原⼦操作），否则不会执⾏任何操作。
⼀般情况下，“更新”是⼀个不断重试的操作。
三、⽤到CAS算法的源码之前提到java.util.concurrent包中的原⼦类，就是通过CAS来实现了乐观锁，那么我们进⼊原⼦类AtomicInteger的源码，看⼀下AtomicInteger的定义：根据定义我们可以看出各属性的作⽤：unsafe：获取并操作内存的数据；valueOffset：存储value在AtomicInteger中的偏移量；value：存储AtomicInteger的int值，该属性需要借助volatile关键字保证其在线程间是可见的；接下来，我们查看AtomicInteger的⾃增函数incrementAndGet()的源码时，发现⾃增函数底层调⽤的是unsafe.getAndAddInt()。
但是由于JDK本⾝只有Unsafe.class，只通过class⽂件中的参数名，并不能很好的了解⽅法的作⽤，所以我们通过OpenJDK 8 来查看Unsafe的源码：根据OpenJDK 8的源码我们可以看出，getAndAddInt()循环获取给定对象o中的偏移量处的值v，然后判断内存值是否等于v。
如果相等则将内存值设置为 v + delta，否则返回false，继续循环进⾏重试，直到设置成功才能退出循环，并且将旧值返回。
整个“⽐较+更新”操作封装在compareAndSwapInt()中，在JNI⾥是借助于⼀个CPU指令完成的，属于原⼦操作，可以保证多个线程都能够看到同⼀个变量的修改值。
CAS操作原理分析
CAS操作原理分析⼀、CAS简单介绍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synchronouse同步锁的⼀种乐观锁。
synchronouse是⼀种悲观锁，它会导致其他所有需要锁的线程挂起。
⼆、CAS原理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。
CAS采⽤的是⼀种⾮阻塞算法（nonblocking algorithms），⼀个线程的失败或者挂起不应该影响其他线程的失败或挂起的算法。
CAS通过调⽤JNI的代码实现Java的⾮阻塞算法。
其它原⼦操作都是利⽤类似的特性完成的。
JNI:Java Native Interface为JAVA本地调⽤，允许java调⽤其他语⾔。
拿AtomicInteger来举例，private volatile int value;1.它有个volatile的成员变量 value，通过volatile关键字来保证多线程间数据的可见性的。
所以在没有锁的机制下可能需要借助volatile原语，保证线程间的数据是可见的（共享的）。
这样才获取变量的值的时候才能直接读取。
public final int get() {return value;}2.通过CAS操作来实现+1操作的，下⾯compareAndSet（）⽅法就是public final int incrementAndGet() {for (;;) {int current = get();int next = current + 1;if (compareAndSet(current, next))return next;}}⽽compareAndSet利⽤JNI来完成CPU指令的操作。
public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {return pareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);}⽽compareAndSwapInt就是借助C来调⽤CPU底层指令实现的。
java 简单的cas算法
java 简单的cas算法摘要：一、CAS 算法的概念与原理1.CAS 算法的定义2.CAS 算法的实现原理二、CAS 算法在Java 中的应用1.Java 中的CAS 算法实现2.Java 中CAS 算法的典型应用场景三、CAS 算法的优缺点1.CAS 算法的优点2.CAS 算法的缺点四、总结正文：一、CAS 算法的概念与原理1.CAS 算法的定义CAS（Compare And Swap）算法，即比较并交换算法，是一种基于硬件平台的汇编指令实现的高效原子操作。
它主要应用于多线程环境下，用于实现线程之间的同步和数据交换。
2.CAS 算法的实现原理CAS 算法基于乐观锁理念，即认为所访问的变量不会被其他线程访问。
CAS 算法的实现过程如下：1) 线程需要操作变量时，首先将变量的值拷贝到自己的内存中。
2) 对拷贝的值进行操作，得到新的值。
3) 将新的值与原始值进行比较，如果相等，则用新值更新原始值。
否则，不进行任何操作。
二、CAS 算法在Java 中的应用1.Java 中的CAS 算法实现在Java 中，可以使用`Unsafe`类中的`compareAndSwap`方法来实现CAS 算法。
以下是一个简单的示例：```javaimport ng.Unsafe;public class CASExample {private static final int COUNT = 0;public static void main(String[] args) {Unsafe unsafe = null;try {unsafe = getUnsafe();for (int i = 0; i < 10; i++) {pareAndSwap(this, COUNT, i, i + 1);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {if (unsafe!= null) {unsafe.close();}}}private static Unsafe getUnsafe() {Unsafe unsafe = null;try {unsafe = new Unsafe();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return unsafe;}}```2.Java 中CAS 算法的典型应用场景CAS 算法在Java 中常应用于实现并发数据结构，如ConcurrentHashMap、ReentrantLock 等。
CAS（比较并交换）
CAS（⽐较并交换）⼀、CAS（⽆锁的执⾏者） CAS包含3个参数：内存值 V 旧的预期值 A 新值 B 当且仅当V值等于A值时，将V的值改为B值，如果V值和A值不同，说明已经有其他线程做了更新，则当前线程什么都不做，最后返回当前V的真实值。
CAS操作是抱着乐观的态度进⾏的（乐观锁），它总是认为⾃⼰可以成功地完成操作。
当多个线程同时使⽤CAS同时操作同⼀个变量时，只有其中⼀个线程会胜出并成功更新，其余均会失败；但失败的线程并不会挂起，仅是被告知失败，并且允许再次尝试，也允许失败的线程放弃操作。
基于这样的原理，CAS操作即使没有锁，同样知道其他线程对共享资源操作的影响，并执⾏相应的处理措施。
CAS的关键点在于，系统在硬件层⾯保证了⽐较并交换操作的原⼦性，处理器使⽤基于对缓存加锁或总线枷锁的⽅式来实现多处理器之间的原⼦操作。
由于是⽆锁操作，因此不可能出现死锁情况。
CAS是⾮阻塞算法的⼀种常见实现。
CAS是⼀条CPU的原⼦指令，不会造成所谓的数据不⼀致问题。
⼀个线程间共享的变量，⾸先在主存中会保留⼀份，然后每个线程的⼯作内存也会保留⼀份副本。
这⾥说的预期值，就是线程保留的副本。
当该线程从主存中获取该变量的值后，主存中该变量可能已经被其他线程刷新了，但是该线程⼯作内存中该变量却还是原来的值，这就是所谓的预期值了。
当你要⽤CAS刷新该值的时候，如果发现线程⼯作内存和主存中不⼀致了，就会失败，如果⼀致，就可以更新成功。
CAS的优缺点 CAS由于是在硬件层⾯保证的原⼦性，不会锁住当前线程，它的效率是很⾼的。
CAS虽然很⾼效地实现了原⼦操作，但它依然存在三个问题。
如下：ABA问题 CAS会导致“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，⽽在下时刻⽐较并替换，那么在这个时间差中可能导致数据发⽣变化。
⽐如⼀个线程one从内存位置V中取出A，这是另⼀个线程two也从内存中取出A，并且two进⾏了⼀些操作变成了B，然后two⼜将V位置的数据变成A，这时候线程one进⾏CAS操作发现内存中仍然是A，然后one操作成功。
Java多线程并发中CAS的使用与理解
Java多线程并发中CAS的使⽤与理解⼀、CAS (Compare And Swap)： CAS(Compare And Swap)，即⽐较并交换CAS(V,E,N)。
是解决多线程并⾏情况下使⽤锁造成性能损耗的⼀种机制，CAS操作包含三个操作数——要更新的变量（V）、预期原值（E）和新值(N)。
核⼼算法是如果V 值等于E 值，则将V 的值设为N 。
若V 值和E 值不同，则说明已经有其他线程做了更新，则当前线程不做更新，直到V、E两个值相等，才更新V的值。
1、代码演⽰：/** 原⼦变量类：* AtomicBoolean* AtomicInteger* AtomicLong* AtomicReference** 原⼦数组类：* AtomicLongArray* AtomicReferenceArray** 原⼦⽅式更新对象中的字段类：* AtomicIntegerFieldUpdate* AtomicReferenceFieldUpdate** ⾼并发汇总类：* LongAdder* LongAccumulator* DoubleAdder* DoubleAccumulator**/public class CASTest {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);CountDownLatch c = new CountDownLatch(10000);for(int i = 0; i < 50; i++){new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.print( counter.incrementAndGet() + " ");c.countDown();}}).start();}c.await();System.out.println("AtomicInteger :" + counter.get());}}⼆、CAS 中 ABA 问题： ABA 问题是指假设当前值为 A ,如果另⼀个线程先将 A 修改成 B , 再修改回成 A ,当前线程的 CAS 操作⽆法分辨当前值发⽣过变化。
cas比较并交换 原理
cas比较并交换原理CAS（Compare and Swap）是一种并发控制机制，用于解决多线程并发访问共享资源时的数据一致性问题。
CAS操作包含三个参数：内存地址V、旧的预期值A和新的值B。
CAS操作的原理是，当且仅当V的值等于A时，才将V的值更新为B，否则不进行任何操作。
CAS操作是原子性的，即在同一时刻只能有一个线程执行CAS操作，其他线程需要等待。
CAS操作的优点是，它不需要使用锁来保证线程安全，因此可以避免锁带来的性能损失和死锁问题。
另外，CAS操作可以实现非阻塞算法，即线程不需要等待其他线程释放锁，而是通过自旋等待其他线程完成操作后再进行自己的操作。
CAS操作的缺点是，它存在ABA问题。
ABA问题指的是，当一个值从A变成B，再从B变成A时，CAS操作会认为这个值没有发生变化，从而可能导致数据不一致。
为了解决ABA问题，可以使用版本号或时间戳等机制来保证数据的一致性。
比较并交换操作可以用于实现线程安全的数据结构，例如线程安全的队列、栈、哈希表等。
以线程安全的队列为例，可以使用CAS操作实现入队和出队操作。
入队操作需要先获取队尾指针，然后将新元素插入到队尾，并更新队尾指针。
如果多个线程同时执行入队操作，只有一个线程能够成功更新队尾指针，其他线程需要重试。
出队操作需要先获取队头指针，然后将队头元素弹出，并更新队头指针。
如果多个线程同时执行出队操作，只有一个线程能够成功更新队头指针，其他线程需要重试。
CAS操作还可以用于实现乐观锁机制，即在更新数据时不加锁，而是通过CAS操作判断数据是否被其他线程修改过。
如果数据没有被修改过，则更新数据；否则重试更新操作。
乐观锁机制可以提高并发性能，但需要注意处理冲突的情况。
CAS操作是一种高效的并发控制机制，可以避免锁带来的性能损失和死锁问题。
但需要注意处理ABA问题和冲突的情况，以保证数据的一致性和正确性。
cas比较交换算法
cas比较交换算法CAS（Compare and Swap）是一种常用的并发算法，用于解决多线程环境下的数据竞争问题。
它的核心思想是通过比较内存中的值与期望值是否相等，如果相等则进行交换操作，否则重新尝试。
CAS算法在并发编程中具有重要的作用，本文将对CAS算法进行详细介绍和比较。
首先，CAS算法的基本原理是通过原子操作来实现数据的比较和交换。
在多线程环境下，多个线程同时访问同一个共享变量时，可能会导致数据的不一致性。
CAS算法通过比较内存中的值与期望值是否相等来判断是否存在竞争，如果相等则进行交换操作，否则重新尝试。
CAS算法的核心操作是原子操作，即在一个时间片内完成所有操作，不会被其他线程中断。
CAS算法的优点是可以避免锁的使用，提高并发性能。
在传统的锁机制中，当一个线程获得锁后，其他线程必须等待锁的释放才能继续执行，这样会导致线程的阻塞和唤醒操作，降低了系统的并发性能。
而CAS算法通过原子操作来实现数据的比较和交换，不需要使用锁，避免了线程的阻塞和唤醒操作，提高了系统的并发性能。
然而，CAS算法也存在一些缺点。
首先，CAS算法只能保证一个共享变量的原子操作，无法保证多个共享变量的原子操作。
在多线程环境下，如果多个线程同时对多个共享变量进行操作，可能会导致数据的不一致性。
其次，CAS算法在高并发环境下可能会出现ABA问题。
ABA问题是指一个值从A变为B，再从B变为A，期间可能发生了其他线程的操作，导致CAS操作无法正确判断值是否发生了变化。
为了解决ABA问题，可以使用版本号或者引用计数等方式来增加额外的判断。
与CAS算法相比，传统的锁机制在保证数据一致性方面更加可靠。
锁机制通过互斥访问来保证同一时间只有一个线程可以访问共享变量，避免了数据的不一致性。
而CAS算法通过比较和交换操作来实现数据的一致性，可能会出现ABA问题。
因此，在选择并发算法时需要根据具体的应用场景来进行选择。
综上所述，CAS（Compare and Swap）是一种常用的并发算法，用于解决多线程环境下的数据竞争问题。
cas算法原理
cas算法原理CAS算法原理CAS（Compare And Swap）算法是一种并发控制算法，用于解决并发环境下的数据竞争问题。
它主要用于实现无锁的数据结构，保证多线程环境下的数据一致性和正确性。
CAS算法的原理是通过比较内存中的值与期望值是否相等来判断是否需要更新内存中的值。
如果相等，则将新值写入内存中；如果不相等，则不做任何操作。
这个过程是原子性的，不会被其他线程中断。
CAS操作是利用硬件提供的原子操作指令实现的，可以确保操作的原子性。
CAS算法的基本流程如下：1. 读取内存中的值和期望值；2. 比较两者是否相等；3. 如果相等，则将新值写入内存中，并返回成功；4. 如果不相等，则说明其他线程已经修改了内存中的值，返回失败。
CAS算法的优点在于无锁，没有线程阻塞和唤醒的开销，避免了死锁和饥饿等问题。
同时，CAS算法的操作是原子的，保证了数据的一致性和正确性。
然而，CAS算法也存在一些问题。
首先，CAS算法只能保证一个共享变量的原子操作，无法保证多个共享变量之间的一致性。
其次，CAS算法在高并发环境下会出现ABA问题。
ABA问题指的是一个变量由A变为B，又由B变为A，但是中间经过一段时间后，其他线程对这个变量的操作可能已经改变了变量的状态。
为了解决ABA 问题，可以使用版本号等方式来增加变量的信息量，确保变量的状态没有发生过改变。
在实际应用中，CAS算法被广泛应用于无锁的数据结构，比如ConcurrentHashMap、AtomicInteger等。
CAS算法可以提高并发性能，减少线程之间的竞争，提高系统的吞吐量。
总结一下，CAS算法是一种用于解决并发环境下的数据竞争问题的算法。
它通过比较内存中的值与期望值是否相等来判断是否需要更新内存中的值，从而保证数据的一致性和正确性。
CAS算法具有无锁、原子性等优点，但也存在ABA问题。
CAS算法在实际应用中被广泛使用，可以提高系统的并发性能。
cas和aqs理解
CAS和AQS理解1. 什么是CAS？CAS（Compare and Swap）是一种原子操作，用于在多线程环境下实现并发控制。
CAS操作包括三个操作数：内存位置（V）、预期原值（A）和新值（B）。
它的执行步骤如下：1.比较内存位置V的值与预期原值A是否相等。
2.如果相等，则将内存位置V的值修改为新值B。
3.如果不相等，则说明其他线程已经修改了内存位置V的值，当前线程重新进行尝试或者执行其他逻辑。
CAS操作是一种无锁算法，它不需要使用互斥锁来保证数据的一致性。
在多线程环境中，多个线程可以同时对同一个数据进行CAS操作，而不会造成数据冲突。
2. CAS的应用场景CAS操作广泛应用于并发控制和无锁算法中。
以下是几个常见的应用场景：2.1 原子计数器CAS可以实现原子计数器，例如在多线程环境下对一个共享变量进行自增操作。
通过CAS可以避免多个线程同时对该变量进行写操作导致的数据混乱问题。
private AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);public void increment() {counter.incrementAndGet();}2.2 无锁数据结构CAS可以用于实现无锁的数据结构，例如无锁队列、无锁栈等。
在这些数据结构中，CAS操作可以保证对共享数据的并发访问不会引发数据冲突。
2.3 线程安全算法CAS可以用于实现线程安全的算法，例如自旋锁、读写锁等。
自旋锁是一种忙等待的锁机制，在多线程环境下可以通过CAS操作来实现对共享资源的访问控制。
3. AQS（AbstractQueuedSynchronizer）简介AQS是Java并发包中一个重要的基础类，用于实现同步器（Synchronizer）和阻塞队列（Blocking Queue）。
AQS提供了一套灵活且强大的框架，可以用于开发各种同步组件。
AQS内部通过一个FIFO队列（CLH队列）来管理等待获取同步资源的线程。
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cas算法详解
CAS算法，全称为比较-交换排序（Comparison and Swap），是一种基于比较和交换操作的排序算法。
它通过比较两个元素的大小关系，然后根据需要进行交换，以达到排序的目的。
CAS算法具有简单、直观、易于实现的特点，在实际应用中得到了广泛的应用。
CAS算法的核心思想是利用比较和交换操作来实现排序。
它通过不断地比较相邻的两个元素的大小关系，如果发现顺序不对就进行交换，直到所有元素都排好序为止。
CAS算法的基本思路如下：
1. 首先，从待排序的元素中选择一个基准元素，通常选择第一个或最后一个元素作为基准。
2. 然后，将整个序列分为两部分，一部分是小于基准元素的，另一部分是大于基准元素的。
3. 接着，对两部分分别进行递归排序，直到每个子序列只有一个元素为止。
4. 最后，将排好序的子序列进行合并，得到最终的有序序列。
CAS算法的实现过程可以用伪代码表示如下：
```
function casSort(arr)
if length(arr) ≤ 1 then
return arr
else
pivot ← arr[0] // 选择第一个元素作为基准
left ← [x in arr[1:] if x ≤ pivot] // 小于等于基准的部分
right ← [x in arr[1:] if x > pivot] // 大于基准的部分
return casSort(left) + [pivot] + casSort(right)
end if
end function
```
CAS算法的时间复杂度为O(nlogn)，其中n为待排序序列的长度。
它的空间复杂度为O(n)，需要额外的空间来存储左右子序列。
CAS算法的优点在于实现简单、性能良好。
由于它只涉及比较和交换操作，没有复杂的计算过程，因此执行效率较高。
此外，CAS算法还具有稳定性好的特点，不会改变相同元素的相对顺序。
然而，CAS算法也存在一些缺点。
首先，它需要额外的空间来存储左右子序列，这增加了空间的开销。
其次，CAS算法在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，即当序列已经有序时，CAS算法仍然需要进行n次比较和交换操作，效率较低。
CAS算法是一种基于比较和交换操作的排序算法。
它通过不断地比较和交换元素的大小关系，实现对序列的排序。
CAS算法具有简单、直观、易于实现的特点，在实际应用中得到了广泛的应用。
然而，
CAS算法在空间复杂度和最坏情况下的时间复杂度方面存在一些缺点，需要根据具体情况选择合适的排序算法。