AtomicInteger,为什么不用synchronized而用CAS?
因为synchronized加锁,同一时间段允许一个线程来访问,一致性(原子性)得到了保证,但是并发性下降;
而用CAS没有加锁,使用do while进行比较,保证一致性有保证并发性。Unsafe.getAndAddInt的代码如下:
/**
* var1 AtomicInteger对象本身
* var2 该对象值的引用地址
* var4 需要变动的数量
* var5 是用过var1、var2找出的内存中真实的值
* 用该对象当前值与var5比较;
* 如果相同,更新var5+var4并且返回true,
* 如果不同,继续取值然后再比较,直到更新完成
*/
public 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;
}
CAS的缺点
1、循环时间长,CPU开销大。如果CAS失败,会一直进行尝试。如果CAS长时间一直不成功,可能会给CPU带来很大的开销。
2、只能保证一个共享变量的原子操作(从上面代码的this可以看出,只能保证一个;对多个共享变量操作时,循环CAS就无法保证操作的原子性,这个时候就可以用锁来保证原子性)
3、引出ABA问题
CAS是什么?
比较并交换 ==> 全称为Compare-And-Swap,它是一条CPU并发原语
它的功能是判断内存某个位置的值是否为预期值,如果是则更改为新的值,这个过程是原子的。
CAS并发原语体现在Java语言中就是sun.mis.Unsafe类中的各个方法。调用Unsafe类中的CAS方法,JVM会帮我们实现出CAS汇编指令。
这是一种完全依赖于硬件的功能,通过它实现了原子操作。再次强调,由于CAS是一种系统原语,原语属于操作系统用语范畴,是由若干条指令组成的,用于完成某个功能的一个过程,并且原语的执行必须是连续的,在执行过程中不允许被中断,也就是说CAS是一条CPU的原子指令,不会造成所谓的数据不一致问题
Unsafe是CAS的核心类,由于Java方法无法直接访问底层系统,需要通过本地(native)方法来访问,Unsafe相当于一个后门,基于该类可以直接操作特定内存的数据。Unsafe类存在于sun.mis包中,其内部方法操作可以像C的指针一样直接操作内存,因为Java中CAS操作的执行依赖于Unsafe类的方法
注意:Unsafe类中的所有方法都是native修饰的,也就是说Unsafe类中的方法都直接调用操作系统底层资源执行相应任务;