CAS原理

像synchronized這種獨佔鎖屬於悲觀鎖，它是在假設必定會發生衝突的，那麼加鎖剛好有用，除此以外，還有樂觀鎖，樂觀鎖的含義就是假設沒有發生衝突，那麼我正好能夠進行某項操做，若是要是發生衝突呢，那我就重試直到成功，樂觀鎖最多見的就是CAS。

咱們在讀Concurrent包下的類的源碼時，發現不管是ReenterLock內部的AQS，仍是各類Atomic開頭的原子類，內部都應用到了CAS，最多見的就是咱們在併發編程時遇到的i++這種狀況。傳統的方法確定是在方法上加上synchronized關鍵字:

public class Test {

    public volatile int i;

    public synchronized void add() {
        i++;
    }
}
複製代碼

可是這種方法在性能上可能會差一點，咱們還可使用AtomicInteger，就能夠保證i原子的++了。

public class Test {

    public AtomicInteger i;

    public void add() {
        i.getAndIncrement();
    }
}複製代碼

CAS源碼分析

獲取偏移量valueOffset，

public native long objectFieldOffset(Field var1);經過這個方法能夠知道偏移量從jdk底層源碼中獲取。

static {
    try {
        valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
            (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
    } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}複製代碼

而後再看看增長的方法

public final int getAndAdd(int delta) {
    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, delta);
}複製代碼

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;
}複製代碼

咱們看 var5獲取的是什麼，經過調用 unsafe的getIntVolatile(var1, var2)，這是個native方法，具體實現到JDK源碼裏去看了，其實就是獲取 var1中， var2偏移量處的值。 var1就是 AtomicInteger， var2就是咱們前面提到的valueOffset,這樣咱們就從內存裏獲取到如今valueOffset處的值了

compareAndSwapInt（var1, var2, var5, var5 + var4）換成compareAndSwapInt（obj, offset, expect, update）比較清楚，意思就是若是obj內的value和expect相等，就證實沒有其餘線程改變過這個變量，那麼就更新它爲update，若是這一步的CAS沒有成功，那就採用自旋的方式繼續進行CAS操做

private volatile int value;和unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, delta);
能夠看出compareAndSwapInt（obj, offset, expect, update）中的obj爲AtomicInteger類型，
AtomicInteger的value值爲volatile類型，在看
 do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));這裏是一個do，while循環，若是obj內的value和expect不相等，
var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);一直會
執行，即不斷從內存中獲取最新的值，來與obj內的value進行比較直到相等爲止。從這個字段能夠看出複製代碼

CAS的缺點

1. 只能保證對一個變量的原子性操做
2. 長時間自旋會給CPU帶來壓力
3. ABA問題