原子操作CAS

什么是原子操作？

原子操作就是操作A，在B看来要么全部成功，要么全部失败，就称A为原子操作；有点类似事物，锁也是一种原子操作。

CAS操作是怎么实现原子的呢？

CAS操作的核心是操作系统和CPU提供的，不在语言层面。底层方法是（内存地址，一个旧值，一个新值），操作系统根据内存地址拿到数据，和原来的旧值比较，如果相等，就将新值替换掉旧值。我们使用CAS操作来实现原子操作，可以不使用锁，简称无锁化编程，也叫乐观锁。相对于乐观锁，就有悲观锁，悲观锁常见的就是synchronized，可以理解为 总有刁民想害朕；而乐观锁 底层使用CAS机制，先拿到旧值，然后获取新值，再进过CAS操作，如果成功，就退出，如果不成功，就一直循环，直到成功为止；
乐观锁的好处：无锁化编程，提升并发量，没有死锁等问题；
乐观锁的坏处：ABA问题，循环开销问题，只能对一个共享变量进行操作

什么是ABA问题？

严格来说，ABA不算是一个问题；因为不需要关心中间状态，但是也是有一点问题；例如：如果A线程正在执行某一操作，拿到旧值a，获得新值b的时候，B线程快速的将a变成了c，然后又改成了a，对于A线程来说，旧值相等，执行CAS操作。

如何解决ABA问题？

添加一个版本控制，线程在更新成功的时候，需要将版本号+1，那么A在进行比较的时候，不仅需要比较旧值和新值，还需要比较版本号，可以有效避免ABA问题。

循环开销问题
因为线程是自旋（死循环），所以如果一直不成功，开销有点大

只能对一个共享变量操作
如果有多个变量，将它们合并起来，组成对象来操作。

JAVA提供了一些原子操作类
AtomicInteger：针对int类型的
AtomicIntegerArray：针对int数组的
AtomicReference：针对引用类型的数据
AtomicStampReference：针对引用类型的数据，可以解决ABA问题，它可以记录版本号
AtomicMarkableReference：针对引用类型的数据，可以解决ABA问题，它记录数据有没有被改过。

我们虽然使用了CAS原子操作，但是还需要将变量用volatile修饰，保持它的可见性，才可以实现乐观锁。