什么是CAS

CAS的全称是Compare And Swap 即比较和交换的意思，其实现过程由名称可知，其包括两个部分，第一需要先比较，比较通过后然后再交换；看起来这是两步操作，但是由于底层硬件的支持，使两步操作能一步完成，从而保证了原子性，避免了独占锁的资源浪费。

CAS核心算法

核心函数：compareAndSwap(V,E,N)

V：表示当前变量在主内存中的实际值；
E：表示当前变量在当前工作线程中内存的实际值；
N：表示当前变量需要被更新的值；
如果V的值和E的值相同则将V的值替换为N，如果不相等则什么都不做，但是此时线程并不会退出，会继续进行比较，直到某次成功为止；
这里特别需要理解的是V和E这两个值，由于Java的内存模型，所以V是当前变量在主内存中的实际值，E则是当前变量在当前工作线程中内存的实际值，只有当前线程中的数值和主存中相同，则将V替换为N刷新主存；
还有一点需要注意的是，CAS能保证原子性和线程的互斥性，并不能保证可见性，所以，使用CAS的变量必须使用volatile修饰，从而保证可见性，这样就即保证了原子性和互斥性又保证了可见性；

Java中CAS的实现

在java中是使用Unsafe类来实现的CAS算法，其包括一下三个方法：

public final native boolean compareAndSwapObject(Object var1, long var2, Object var3, Object var4);
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var3, int var4);
 public final native boolean compareAndSwapLong(Object var1, long var2, long var3 long var4);

这三个方法入参都基本一样
var1：表示要修改的变量所在的对象地址引用；
var2：表示要修改的变量的内存偏移量；
var3：表示要修改的变量在当前线程中的数值；
var4：表示要修改的变量，需要被更新的新值；
由var1和var2能获取到当前变量在主存中的数值，从而再和当前线程中的数值var3比较，进行CAS操作；
从方法可知，这几个方法都是native方法，是调用底层的方法，从而依靠硬件实现的CAS；

CAS的缺点

CAS依靠底层硬件操作，从而保证了独占锁对资源的浪费，是一个非常好的方式；但是其也有自己的缺点；
如果一个变量V从当前线程读取的时候是A，在主存中读取的时候也仍然是A值，这个时候CAS就会给变量赋新值，但是并不能保证在这个过程中改变量没有被修改过，如果在某段时间它的值曾经被改成了B，然后又改回A，那CAS操作就会认为它从来没有被修改过，这就是著名的ABA的问题了。
但是这个问题在通常情况下并不会影响程序并发修改的正确性，因此不需要太关注，如果需要防止ABA问题的发生，就需要使用传统的互斥锁来解决了。