資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：與同步方式在多線程情況下，可以采用同步阻塞悲觀鎖或樂觀鎖的方式實現業務，具體要看業務場景，如果重試的代價很小，那用是合適的，但如果每次重試都需要花費大量的時間或資源，那應該采用同步方式。
CAS介紹
CAS - Compare And Swap (Compare And Set, Check And Set)
wikipedia的描述如下：
比較并交換(compare and swap, CAS)，是原子操作的一種，可用于在多線程編程中實現不被打斷的數據交換操作，從而避免多線程同時改寫某一數據時由于執行順序不確定性以及中斷的不可預知性產生的數據不一致問題。 該操作通過將內存中的值與指定數據進行比較，當數值一樣時將內存中的數據替換為新的值。
Java在sun.misc.Unsafe類庫里面的CAS實現。
以下源碼摘自java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer。
/**
* Atomically sets synchronization state to the given updated
* value if the current state value equals the expected value.
* This operation has memory semantics of a {@code volatile} read
* and write.
*
* @param expect the expected value
* @param update the new value
* @return {@code true} if successful. False return indicates that the actual
* value was not equal to the expected value.
*/
protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
// See below for intrinsics setup to support this
//this: 當前對象
//stateOffSet: 偏移量，聲明在下面已貼出
//expect: 期待值
//update: 更新值
//如果stateOffSet的值與expect相等，則將stateOffset的值更新為update；并返回true。
//否則不更新，并返回false。
return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
}
......
private static final long stateOffset;
static {
try {
stateOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField("state"));
......
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
CAS與同步方式
在多線程情況下，可以采用同步阻塞（悲觀鎖）或CAS（樂觀鎖）的方式實現業務，具體要看業務場景，如果重試的代價很小，那用CAS是合適的，但如果每次重試都需要花費大量的時間或資源，那應該采用同步方式。
以下是2種方式的簡單舉例：
class MyLock {
private boolean locked = false;
public synchronized boolean lock() {
if(!locked) {
locked = true;
return true;
}
return false;
}
}
public static class MyLock {
private AtomicBoolean locked = new AtomicBoolean(false);
public boolean lock() {
return locked.compareAndSet(false, true);
}
}
CAS缺點 - ABA問題
進程P1讀取了一個數值A P1被掛起(時間片耗盡、中斷等)，進程P2開始執行 P2修改數值A為數值B，然后又修改回A P1被喚醒，比較后發現數值A沒有變化，程序繼續執行。
解決思路：在每次更新的同時附上版本號，如：1A -> 2B -> 3A。JDK1.5開始新增的java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference就是一種實現方式。
Redis中的CASRedis可以使用WATCH來實現對事務中鍵（可以是多個鍵）的監視，如果至少有一個鍵在EXEC執行前被改動，那么整個事務都會被取消， EXEC返回nil-reply來表示事務已經失敗。
具體參見：Redis - 事務（transactions）
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