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Java CAS機(jī)制的一些理解

瀏覽:52日期:2022-08-12 18:14:57
多線程實(shí)踐

public class test { private static int x; public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread task1 = new Thread(){ @Override public void run() {super.run();for (int i=0; i<1000; i++){ x=x+1;} }};Thread task2 = new Thread(){ @Override public void run() {super.run();for (int i=0; i<1000; i++){ x=x+1;} }};task1.start();task2.start();task1.join();task2.join();System.out.println(x); }/*1006*///:~

兩個(gè)線程同時(shí)開(kāi)啟,累加x,理想的情況下,輸出應(yīng)該是2000,但是最終是1006,因?yàn)槭嵌嗑€程的情況下,一次累加可能是兩個(gè)線程同時(shí)完成的。

public class test { private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(); public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread task1 = new Thread(){ @Override public void run() {super.run();for (int i=0; i<1000; i++){ atomicInteger.incrementAndGet();} }};Thread task2 = new Thread(){ @Override public void run() {super.run();for (int i=0; i<1000; i++){ atomicInteger.incrementAndGet();} }};task1.start();task2.start();task1.join();task2.join();System.out.println(atomicInteger.get()); }}/*2000*///:~

修改被累加對(duì)象x為AtomicInteger,最終結(jié)果是理想的2000。在此操作中并沒(méi)有使用鎖,原因是 AtomicInteger引入了CAS機(jī)制。

什么是CAS機(jī)制

CAS機(jī)制簡(jiǎn)單的說(shuō)就是,比較交換,有預(yù)期值、舊值和內(nèi)存位置;取出舊值,交換新值。

為何AtomicInteger線程安全

源碼:

private static final long valueOffset;...public final int incrementAndGet() { return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;}...Unsafepublic final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) { int var5; do {var5 = this.getIntVolatile(var1, var2); } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4)); return var5;}

unsafe提供了硬件級(jí)別的原子操作 valueOffset是變量?jī)?nèi)存地址 從源碼可以看出,incrementAndGet是調(diào)用了unsafe.getAndAddInt,它是一種基于CAS機(jī)制實(shí)現(xiàn)的,var5是從主內(nèi)存中獲取最新當(dāng)前值,而這個(gè)值是所有線程都可見(jiàn)和共享的,與var4相加交換,如果失敗就一直自旋,直到更新值成功。

圖解CAS機(jī)制

Java CAS機(jī)制的一些理解

可以看出來(lái),CAS沒(méi)有使用了任何鎖,就完成了線程安全。 CAS的優(yōu)點(diǎn)很多,但是缺點(diǎn)也很多,比如ABA問(wèn)題

ABA問(wèn)題什么是ABA問(wèn)題

其實(shí)很好理解,A->B->A,A值雖然沒(méi)有變,但是已經(jīng)經(jīng)過(guò)了某種操作。

圖解

Java CAS機(jī)制的一些理解

有什么影響

上面的線程1、2、3都完成它們自己的任務(wù),并沒(méi)有問(wèn)題。但是如果它們是在轉(zhuǎn)賬,問(wèn)題就打了,賬戶就無(wú)端端的不見(jiàn)了10塊錢(qián)。

解決

引入版本號(hào),可以解決問(wèn)題,每次有相同的值時(shí),做一次版本累加,只要是版本號(hào)對(duì)不上就是被修改過(guò)

Java CAS機(jī)制的一些理解

總結(jié)

優(yōu)點(diǎn): 在并發(fā)量不是很高的情況,避免了鎖帶來(lái)的消耗

缺點(diǎn):

并發(fā)量高的情況下,如果多次修改不成功,一直循環(huán)修改,就會(huì)帶來(lái)cpu的持續(xù)消耗 只能對(duì)變量進(jìn)行原子級(jí)別的安全修改,不能對(duì)代碼塊進(jìn)行安全操作。

以上就是Java CAS機(jī)制的一些理解的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Java CAS機(jī)制的資料請(qǐng)關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章!

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