应用
众所周知，Java中有许多线程安全类，比如线程安全的集合类。从Java5开始，在java.util.concurrent包下提供了大量支持高效并发访问的集合接口和实现类。如：ConcurrentMap、ConcurrentLinkedQueue等线程安全集合。
引入问题
那么问题来了，这些线程安全类的底层是怎么保证线程安全的，你可能会想到是不是使用同步代码锁synchronized？其实不是。

引入概念
这些线程安全类底层实现使用一种称为CAS的算法，(Compare And Swap)比较交换。这个算法相对synchronized是比较“乐观的”，它不会像synchronized一样，当一个线程访问共享数据的时候，别的线程都在阻塞。

实现原理
在线程开启的时候，会从主存中给每个线程拷贝一个变量副本到线程各自的运行环境中，CSA算法中包含三个参数(V,E,N)，V表示要更新的变量(也就是从主存中拷贝过来的值)、E表示预期的值、N表示新值。

实现过程
假如现在有两个线程t1,t2,，他们各自的运行环境中都有共享变量的副本V1、V2，预期值E1、E2，预期主存中的值还没有被改变，假设现在在并发环境，并且t1先拿到了执行权限，失败的线程并不会被挂起，而是被告知这次竞争中失败，并可以再次发起尝试，然后t1比较预期值E1和主存中的V，发现E1=V，说明预期值是正确的，执行N1=V1+1，并将N1的值传入主存。这时候贮存中的V=21，然后t2又紧接着拿到了执行权，比较E2和主存V的值，由于V已经被t1改为21，所以E2！=V，t2线程什么都不做。

结论
其实就是拿副本中的预期值与主存中的值作比较，如果相等就继续替换新值，如果不相等就说明主存中的值已经被别的线程修改，就什么都不做。

CAS（比较并交换）是CPU指令级的操作，只有一步原子操作，所以非常快。而且CAS避免了请求操作系统来裁定锁的问题，不用麻烦操作系统，直接在CPU内部就搞定了