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1、ABA問(wèn)題

2.循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)開(kāi)銷(xiāo)大

3、只能保證一個(gè)共享變量的原子操作

總結(jié)：

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CAS（Compare-and-Swap）是一種用于實(shí)現(xiàn)原子操作的技術(shù)，但是它存在著三個(gè)主要的問(wèn)題：ABA問(wèn)題、循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)開(kāi)銷(xiāo)大、只能保證一個(gè)共享變量的原子操作。

1、ABA問(wèn)題

ABA問(wèn)題指的是，在CAS中，當(dāng)一個(gè)變量的值從A變?yōu)锽，再?gòu)腂變回A時(shí)，CAS會(huì)認(rèn)為變量的值沒(méi)有發(fā)生變化，這就可能會(huì)導(dǎo)致一些問(wèn)題。例如，如果一個(gè)線程在執(zhí)行CAS時(shí)，發(fā)現(xiàn)變量的值仍然是A，就會(huì)認(rèn)為沒(méi)有其他線程修改過(guò)該變量，然而這個(gè)變量的值已經(jīng)經(jīng)歷了A到B再到A的變化，而這期間可能有其他線程對(duì)該變量進(jìn)行了修改。

解決ABA問(wèn)題的常見(jiàn)方法是使用版本號(hào)。每當(dāng)一個(gè)線程對(duì)共享變量進(jìn)行修改時(shí)，都會(huì)給該變量的版本號(hào)加1，這樣即使變量的值從A變成了B再變回A，版本號(hào)也會(huì)改變，因此CAS就能夠識(shí)別出變量的值已經(jīng)發(fā)生了變化。

2.循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)開(kāi)銷(xiāo)大

CAS需要不斷地重試，直到成功為止。如果多個(gè)線程同時(shí)對(duì)一個(gè)共享變量進(jìn)行CAS操作，那么只有一個(gè)線程能夠成功，其余線程都需要不斷重試，這會(huì)導(dǎo)致循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，開(kāi)銷(xiāo)大。

解決這個(gè)問(wèn)題的方法是采用一些技術(shù)，如自旋鎖、適度的睡眠等，來(lái)減少CAS的重試次數(shù)，從而提高效率。比如：讓JVM?持處理器提供的pause指令。pause指令能讓?旋失敗時(shí)cpu睡眠??段時(shí)間再繼續(xù)?旋，從?使得讀操作的頻率低很多,為解決內(nèi)存順序沖突?導(dǎo)致的CPU流?線重排的代價(jià)也會(huì)?很多。

3、只能保證一個(gè)共享變量的原子操作

CAS只能保證一個(gè)共享變量的原子操作，如果需要對(duì)多個(gè)共享變量進(jìn)行原子操作，需要使用其他技術(shù)，如鎖。

在多線程并發(fā)環(huán)境下，共享變量的并發(fā)讀寫(xiě)操作可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們通常會(huì)使用鎖機(jī)制來(lái)對(duì)共享變量進(jìn)行同步訪問(wèn)，從而保證操作的原子性。然而，鎖機(jī)制的缺點(diǎn)是開(kāi)銷(xiāo)較大，并且容易引起死鎖等問(wèn)題。

CAS機(jī)制可以用來(lái)替代鎖機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)共享變量的原子操作。但是，CAS機(jī)制只能保證一個(gè)共享變量的原子操作。如果需要對(duì)多個(gè)共享變量進(jìn)行原子操作，就需要使用鎖機(jī)制來(lái)進(jìn)行同步訪問(wèn)。

例如，如果需要對(duì)兩個(gè)共享變量a和b進(jìn)行原子操作，CAS機(jī)制并不能保證對(duì)它們同時(shí)進(jìn)行原子操作。這是因?yàn)?#xff0c;CAS操作只能保證對(duì)單個(gè)變量的原子操作，不能同時(shí)對(duì)多個(gè)變量進(jìn)行原子操作。

因此，在多線程并發(fā)環(huán)境下，CAS機(jī)制仍然需要與鎖機(jī)制一起使用，以便保證對(duì)多個(gè)共享變量的原子操作。例如，可以使用synchronized關(guān)鍵字來(lái)對(duì)多個(gè)共享變量進(jìn)行同步訪問(wèn)，或者使用ReentrantLock等鎖機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)共享變量的同步訪問(wèn)。

CAS機(jī)制只能保證對(duì)單個(gè)共享變量的原子操作，如果需要對(duì)多個(gè)共享變量進(jìn)行原子操作，仍然需要使用鎖機(jī)制來(lái)進(jìn)行同步訪問(wèn)。

總結(jié)：

總之，CAS是實(shí)現(xiàn)原子操作的一種重要技術(shù)，但是它也存在著一些問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，需要采用一些技術(shù)手段，如版本號(hào)、自旋鎖、適度的睡眠以及鎖機(jī)制等。