CAS笔记

  java提供两种实现锁的机制，像Syncronized这种，是通过JVM来实现。

 而像AtocmicInteger，这些concurrent包中的一些类是通过CAS原语来保证。

 CAS基于CPU硬件指令来完成的。

 基本原理：一个旧值（每次更新操作语句前，从内存中取出的值）,一个新值(操作的结果值)，一个期望值（在调用cpu的CompareAndSet时的方法，会从内存中取出最新值）

这时比较旧值和期望值是否相同，相同就将新值写入到内存。

 java通过调用JNI(C实现)，来提供CAS操作的几个封装类，语句如下：

 

unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);

类似：

if (this == expect) {

  this = update

 return true;

} else {

return false;

}

这里的this，指CPU一二级缓存，对应的变量存储地址

这里有个问题，如果保证this==expect和this=update语句的原子性?

单CPU时，不需要考虑这个问题。但存在多CPU怎么办？

注：CPU能够保证单字节的原子性。有些处理器能够保证8/16/32/64操作的原子性。

cpu提供两种机制来保证 ：

1.锁住总线，即CPU1执行compareAndSet时，发出一个LOCK命令，锁住整个总线，这时其它CPU无法再进行内存操作，开销较大。

2.利用缓存锁定，只锁定内存变量对应的CPU一二级缓存地址。即控制，对于同一个内存变量，多个CPU在一二级缓存中对其回写操作，只有第一个生效。

这时之后的n个CPU会触发cache失效，需要从内存中取最新的变量值，这时需要通过总线来取。

过多的CPU cache失效，会导致总线流量过大。