高并发（11）-原子操作CAS(Compare And Swap)?_综合

前言

上篇文章讲解了线程的并发工具类之Semaphore，本文就来讲解下关于原子操作。
来了解下什么原子操作，又如何实现原子操作

原子操作就是一个操作或多个操作，要么全部执行成功要么全部执行失败，不会出现一部分成功一部分失败的情况。

经典的例子就是转账，a给b转账100元，a要扣减100，b要增加100，这其中包含了a扣减的操作和b增加的操作，这两个操作就要就要是原子操作，要么都成功，要么都操作。如果不是原子操作，就会出现这样的问题，比如a扣款了，b却没有增加，所以必须两个操作是原子操作来避免出现问题。

我要怎么实现原子操作呢，可以使用CAS来实现原子操作。

CAS就是比较和交换，利用了现代处理器都支持CAS的指令。在操作前先取出原值，然后进行操作，然后在更新修改后的新值的时候，用原值和内存中的原值进行比较，只有比较相同的的时候，才会做修改操作，把新值替换原值。而当比较不一致的时候，就不做修改，然后再取出新的原值，重新计算，然后再次判断，重复这个操作。

原子操作图
从图中也可以看出，先取出旧值，然后计算到新值，用旧值和内存中的变量比较，相等则更新，不想等则在循环这个过程。

CAS也会出现一些问题，一起来看下

什么是ABA问题？ABA问题怎么解决？

如果内存中的旧值是A，在更新的时候检查的值还是A，这个时候能说明其他线程没有改变过这个值吗？

但是不一定的，可能某个线程给她改变成了B，然后又改成了A，这个时候其实是改动过的，但是CAS操作就会误认为他没有改变过，但实际上是已经改变了，这个问题就叫做ABA问题。

为了解决这个问题，就产生了一个版本号的概念，我有一个版本号来标识我修改了几次，即时在发生ABA这种操作，但是版本号是会随着变化的，这时候我在判断值是或否相等时，还会加上版本号是否相等，这就可以解决ABA问题。

什么是开销问题？
因为CAS在计算值是否相等的过程中，使用的自旋，当判断的值不想等，会一直循环做这个操作，直到成功，如果CAS一直失败的话，会对CPU带来很大的开销。

当我们对一个共享的变量做操作的试试，我可通过CAS的方式保证是原子操作，，但是对多个共享变量操作是，循环的CAS就不能保证是原子操作了，因为每个CAS只是一个变量，操作多个变量就是多个操作，就无法保证操作的原子性了，这时候就需要使用锁来保障原子性。