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CAS是Java并发包中保证并发的核心思想，其原理调用处理器的cmpxchg指令

Java作为一门高级语言，为了实现原子操作，提供了两种解决方案：1）加锁；2）通过CAS来实现

CAS是具体理解就是比较转化，如果内存中数据值一致，则修改为新值。Java中java.util.concurrent.atomic并发包中的数据进行处理就是利用的CAS原理，以AtomicInteger为例，类中getAndSet直接调用unsafe.getAndSetInt，unsafe中循环执行native方法执行内存操作，不成功取最新的值再尝试更新，直到成功。追踪JNI对应的unsafe.cpp后，发现Unsafe_CompareAndSwapInt()的核心代码是Atomic::cmpxchg(x, addr, e)，它的作用最终是调用处理器的CMPXCHG指令

public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);

CAS多核处理器也是保证原子操作的，如果保证原子操作，有2种方法，一个是CPU和内存之间交换数据是通过总线(bus)进行的，可以锁Bus总线的方式，这种效率比较低；另外一个是，锁定缓存，保证缓存一致性，保证其原子操作。

CAS的问题会有ABA这样的问题，就是修改为B后，又修改为之前的值A，导致误判，这样增加版本号便可以解决，Java中是使用AtomicStampedReference解决。

上面是自己的理解，主要参考来自：

下面主要也是参考文章中的摘录：

CAS的全称是Compare And Swap，翻译过来就是比较并交换。假设内存中数据的值为V，旧的预期值为A，新的修改值为B。那么CAS操作可以分为三个步骤：1）将旧的预期值A与内存中的值V比较；2）如果A与V的值相等，那么就将V的值设置为B；3）返回操作是否成功。

在多处理器的机器上，当有多个线程对内存中的数据进行CAS操作时，处理器能保证只会有一个线程能修改成功。

Java中的native方法是通过JNI的方式调用到JVM中的，对于Unsafe类，在JVM的源码中会对应到unsafe.cpp文件，该文件的路径是：jdk-jdk8-b120/hotspot/src/share/vm/prims/unsafe.cpp

在JDK1.5开始，JUC包下提供了AtomicStampedReference类来解决ABA的问题。这个类的compareAndSet()方法会首先检查当前引用是否等于预期的引用，然后检查当前标志是都等于预期标志，如果都相等，才会调用casPair()方法执行更新操作。casPair()方法最终也是调用了Unsafe类中的CAS方法。

实际上我们在保证原子性操作时，只需要保证的是某一个共享变量内存地址的原子操作即可，所以使用缓存锁定来实现原子操作。缓存锁定是指它会锁住这块内存区域的缓存并回写到内存，并使用缓存一致性机制来确保修改的原子性，缓存一致性机制会阻止同时修改由两个以上处理器缓存的内存区域数据。（这一句话引用的是《Java并发编程的艺术》

只能保证一个共享变量的原子操作。对一个共享共享变量执行CAS操作时，能保证原子操作，但是如果同时对多个共享变量执行操作时，CAS就无法同时保证这多个共享变量的原子性。这个时候可以使用将多个共享变量封装到一个对象中，然后使用JUC包下提供的AtomicReference类来实现原子操作。另外一种方案就是使用锁。

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