CAS(Compare And Swap)原理

CAS原语

LL/SC, atom read-modify-write 如果CPU提供了Load-Link/Store-Conditional(LL/SC)这对指令,则就可以轻松实现变量的CPU级别无锁同步。 LL [addr],dst:从内存[addr]处读取值到dst。 SC value,[addr]:对于当前线程,自从上次的LL动作后内存值没有改变,就更新成新值。 上述过程就是实现lock-free的 read-modify-write 的原子操作。

CAS (Compare-And-Swap) LL/SC这对CPU指令没有实现,那么就需要寻找其他算法,比如CAS。 CAS是一组原语指令,用来实现多线程下的变量同步。 在 x86 下的指令CMPXCHG实现了CAS,前置LOCK既可以达到原子性操作。截止2013,大部分多核处理器均支持CAS。 CAS原语有三个参数,内存地址,期望值,新值。如果内存地址的值==期望值,表示该值未修改,此时可以修改成新值。否则表示修改失败,返回false,由用户决定后续操作。

语言实现

AtomicInteger atom = new AtomicInteger(1);
boolean r = atom.compareAndSet(1, 2);

参考资料

无锁编程以及CAS