深入讲解我们说的CAS自旋锁到底是什么-创新互联

什么是自旋锁

说道自旋锁就要从多线程下的锁机制说起，由于在多处理器系统环境中有些资源因为其有限性，有时需要互斥访问（mutual exclusion），这时会引入锁的机制，只有获取了锁的进程才能获取资源访问。即每次只能有且只有一个进程能获取锁，才能进入自己的临界区，同一时间不能两个或两个以上进程进入临界区，当退出临界区时释放锁。

设计互斥算法时总是会面临一种情况，即没有获得锁的进程怎么办？

通常有2种处理方式：

一种是没有获得锁的调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，这就是本文的重点——自旋锁。他不用将线城阻塞起来（NON-BLOCKING)。

另一种是没有获得锁的进程就阻塞(BLOCKING)自己，继续执行线程上的其他任务，这就是 ——互斥锁（包括内置锁Synchronized还有ReentrantLock等等）。

引言

CAS（Compare and swap），即比较并交换，也是实现我们平时所说的自旋锁或乐观锁的核心操作。

它的实现很简单，就是用一个预期的值和内存值进行比较，如果两个值相等，就用预期的值替换内存值，并返回 true。否则，返回 false。

保证原子操作

任何技术的出现都是为了解决某些特定的问题， CAS 要解决的问题就是保证原子操作。原子操作是什么，原子就是最小不可拆分的，原子操作就是最小不可拆分的操作，也就是说操作一旦开始，就不能被打断，知道操作完成。在多线程环境下，原子操作是保证线程安全的重要手段。举个例子来说，假设有两个线程在工作，都想对某个值做修改，就拿自增操作来说吧，要对一个整数 i 进行自增操作，需要基本的三个步骤：

1、读取 i 的当前值；

2、对 i 值进行加 1 操作；

3、将 i 值写回内存；

假设两个进程都读取了 i 的当前值，假设是 0，这时候 A 线程对 i 加 1 了，B 线程也 加 1，最后 i 的是 1 ，而不是 2。这就是因为自增操作不是原子操作，分成的这三个步骤可以被干扰。如下面这个例子，10个线程，每个线程都执行 10000 次 i++ 操作，我们期望的值是 100,000，但是很遗憾，结果总是小于 100,000 的。

 static int i = 0;
 public static void add(){
 i++;
 }
 
 private static class Plus implements Runnable{
 @Override
 public void run(){
 for(int k = 0;k<10000;k++){
 add();
 }
 }
 }
 
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
 Thread[] threads = new Thread[10];
 for(int i = 0;i<10;i++){
 threads[i] = new Thread(new Plus());
 threads[i].start();
 }
 for(int i = 0;i<10;i++){
 threads[i].join();
 }
 System.out.println(i);
 }