//获取更新值
int next = current + 1;
//执行CAS操作
if (compareAndSet(current, next)) {
//成功后才会返回期望值，否则无线循环
return next;
}
}
}
现在有线程 A、B，当线程 A 执行到 CAS 操作, 获取当前值、期望值和更新值分别为 0、0、1, 此时线程 A 被挂起，线程 B 进入执行 CAS 操作将变量值成功更新为 1, 线程 A 继续执行 CAS 操作, 由于此时变量当前值已经被修改，所以本次 CAS 执行失败，循环继续执行 CAS 自增操作，执行成功退出循环。
CAS VS synchorinzed
通过上面的示例知道 CAS 可以保证变量更新的原子性，进而可以联想到 volatile 关键字的功能缺陷。
先来看 volatile 关键字的作用，如下：
- 有序性：防止重排序；
- 可见性：变量更新时所有线程都可以访问到变量的最新值；
- 原子性：只能保证单次读、写操作的原子性。
volatile 关键字的缺陷正是其无法保证变量操作的原子性，比如单目运算符 ++、-- 就涉及到读写两个操作。所以经常可以看到 volatile 和 synchorinzed 关键字共用的场景以保证变量操作的原子性，而 CAS 也可以保证变量操作的原子性。那 CAS 是否可以替代 synchorinzed 呢？在某些情况下是可以的。
比如在上面的示例中，AtomicInteger().getAndIncrement() 的内部源码如下：
/**
- Atomically increments by one the current value.
- @return the previous value
*/
public final int getAndIncrement() {
return U.getAndAddInt(this, VALUE, 1);
}
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;
}
可以看到这里就是通过 volatile + CAS 的操作来保证变量操作安全性的。
那下面对 CAS 和 synchorinzed 的使用做下对比，主要从如下两方面：
功能限制：
CAS更加轻量级，synchorinzed升级为重量锁时会影响系统性能；CAS仅能保证单个变量操作的原子性，synchorinzed可以保证代码块内所有变量操作的原子性。
并发规模：
- 低并发：
CAS更具优势，synchorinzed在少量情况下仍可能升级为重量锁影响系统性能。 - 高并发：
synchorinzed更具优势，由于CAS的很多实现都会使用了自旋操作（如下文将介绍的Atomic***系列），当在大量线程的情况下CAS会频繁执行失败进而需要频繁重试，这样会浪费CPU资源。
结论： 在少量线程且仅需保证单个变量线程安全的情况下可使用 volatile + CAS 替代 volatile + synchorinzed。
ABA 问题
除了上文提到过 CAS 的两个缺点：
- 仅能保证单个变量操作的原子性；
- 在高并发情况下
CAS一直失败会一直重试，浪费CPU资源针。对这个问题的一个思路是引入退出机制，如重试次数超过一定阈值后失败退出。当然，更重要的是避免在高并发环境下使用CAS。
还有一个问题就是 ABA 问题，现有线程 A、B：
- 线程
1读取内存中的数据为A； - 线程
2修改内存数据为B； - 线程
2修改内存数据为A； - 线程
1对数据执行CAS操作。
由于执行到第四步时内存数据仍然为 A，但其实数据已经被修改过了。这就是 ABA 问题。针对 ABA 问题可以通过引入版本号的方式解决，每次修改内存中的值版本号都 +1，在执行 CAS 操作是不仅比较内存中的值也比较版本号，只有两者都相同时才执行成功。Java 中提供的 java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference 也是通过版本号来解决 ABA 问题的。
在 Android 中的使用
在 Android 中我们也可以通过 Atomic*** 类来使用 volatile + CAS。
AtomicFileAtomicIntegerAtomicLongAtomicBooleanAtomicReferenceFieldUpdaterAtomicStampedReference
前几个比较好理解，分别可以保证 file、int、long、boolean 类型数据的原子操作，那么如果操作数据为 String 或类型不可知怎么办呢？这时候就可以使用 AtomicReferenceFieldUpdater() 了。在 Kotlin.lazy 的实现中就使用到了 AtomicReferenceFieldUpdater：
private class SafePublicationLazyImpl(initializer: () -> T) : Lazy, Serializable {
@Volatile private var initializer: (() -> T)? = initializer
@Volatile private var _value: Any? = UNINITIALIZED_VALUE
// this final field is required to enable safe initialization of the constructed instance
private val final: Any = UNINITIALIZED_VALUE
override val value: T
get() {
val value = _value
if (value !== UNINITIALIZED_VALUE) {
最后
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