CAS

CAS：compar and swap，是一种自旋锁

属于乐观锁，是解决多线程并行情况下使用锁造成性能损耗的一种机制，CAS操作包含三个操作数——内存位置（V）、预期原值（A）和新值(B)。如果内存位置的值与预期原值相匹配，那么处理器会自动将该位置值更新为新值。否则，处理器不做任何操作。无论哪种情况，它都会在CAS指令之前返回该位置的值。CAS有效地说明了“我认为位置V应该包含值A；如果包含该值，则将B放到这个位置；否则，不要更改该位置，只告诉我这个位置现在的值即可。

ABA问题

加入有三个线程，线程A读取内存中数据为0，然后i++，线程B读取内存中数据位0，然后i++，线程A运行比较慢，线程B把1写入内存，然后有一个线程C，读取内存中数据位1，进行i–操作，然后把0写入内存，这个时候线程A才运行完毕，然后读取内存中数据位0，认为没有发生修改，则把1写入数据。

这个时候线程A认为内存中0的数据没有修改，写入内存了，但是这个数据确实发生了修改。这就是ABA问题

解决方案：

1. 不管
   • 这个一个值，我不在在乎，你想改就改，我要的是最终的值
2. 添加版本
   • 这是一个引用，应用的地址没有发生改变，但是这个地址指向的对象内容可能已经改变了，这个时候添加版本号解决
   • 在值上添加一个版本号，（可以是线程id）在比较的时候会比较值和版本号，如果这两个都一样，则会赋值

CAS在java中的底层实现是native，是用的C++实现的（下面为linuxX86操作系统的实现）

1. Unsafe_CompareAnSwapINT

2. 调用Atomic的cmpxchg

3. 调用汇编码__asm__

4. 调用cmpxchg1，（如果是多核cpu执行这个方法会添加lock）

5. 最终实现： lock cmpxchg 指令

   在多核cpu情况下，如果没有加锁，执行还不是原子性的，有可能被其他核干扰，所以添加了lock解决，总线嗅探（Bus Snooping）技术。这个策略总线嗅探，本质上就是把所有的读写请求都通过总线（Bus）广播给所有的CPU核心，然后让各个核心去“嗅探”这些请求，再根据本地的情况进行响应。

synchronized和violate的底层实现都是lock cmpxchg 指令

硬件：lock指定在执行后面指令的时候锁定一个北桥信号（不采用锁总线的方式）

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cpu底层cas原理：https://blog.csdn.net/weixin_30691871/article/details/100004896