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阻塞同步和非阻塞同步
阻塞同步需要线程阻塞和唤醒所带来的性能问题,它属于一种悲观的并发策略,无论共享数据是否真的会出现竞争,它都要进行加锁。
cmpxchg
CAS是什么
它是乐观并发策略:
1 | **先进行操作,如果没有其它线程争用共享数据,那操作就成功了,否则不断地重试,直到成功。这种乐观的并发策略的许多实现都不需要将线程阻塞,因此这种同步操作称为非阻塞同步。** |
CAS 表示 Compare And Swap,比较并交换,CAS 主要需要三个操作数,分别是内存中存放的实际值V、旧的预期值 A 和准备设置的新值 B。CAS 指令执行时,当且仅当 V 符合 A 时,处理器才会用 B 更新 V 的值,否则它就不执行更新。但不管是否更新都会返回 V 的旧值,这些处理过程是原子操作,执行期间不会被其他线程打断。
AtomicInteger
J.U.C 包里面的整数原子类 AtomicInteger 的方法调用了 Unsafe 类的 CAS 操作。
以下代码使用了 AtomicInteger 执行了自增的操作。
1 | private AtomicInteger cnt = new AtomicInteger(); |
以下代码是 incrementAndGet() 的源码,它调用了 Unsafe 的 getAndAddInt() 。
1 | public final int incrementAndGet() { |
以下代码是 getAndAddInt() 源码,var1 指示对象内存地址,var2 指示该字段相对对象内存地址的偏移,var4 指示
操作需要加的数值,这里为 1。通过 getIntVolatile(var1, var2) 得到旧的预期值,通过调用 compareAndSwapInt()
来进行 CAS 比较,如果该字段内存地址中的值等于 var5,那么就更新内存地址为 var1+var2 的变量为 var5+var4。
可以看到 getAndAddInt() 在一个循环中进行,发生冲突的做法是不断的进行重试。
1 | public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) { |
ABA问题
1 | 如果一个变量初次读取的时候是 A 值,它的值被改成了 B,后来又被改回为 A,那 CAS 操作就会误认为它从来没有被改变过。 |