CAS
概念
- CAS是 Compare And Swap（比较并交换）/ Compare And Exchange（比较并交换）/ Compare And Set (比较并设定)
- 一种无锁算法/机制
无锁编程，即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步，也就是在没有线程被阻塞的情况下实现变量的同步，所以也叫非阻塞同步（Non-blocking Synchronization）。这里的非堵塞具体指的是线程执行中的某一步一直在做自旋操作。
- java里的Atomic开头的类，都是用CAS来保证线程安全的，如AtomicInteger等。
- 在不通过锁的情况下，怎么保证多个线程对同个数据同时修改的安全（一致性）？
CAS：我们可以这样想，当一个线程在修改赋值的时候，会在操作时进行判断，拿到的值跟原来的值是否一样，不一样说明这个值被其他线程改了，得重新进行CAS操作（自旋的概念），如果一样说明没被改过，可以进行赋值；那如果一样，但在写的同时又被其他线程改了呢？这样怎么确保？实际上CPU里对应的有原语支持，就是在写的时候不能被其他线程写，即CAS操作时，指令不能被插入。
CAS在底层上，有汇编语言（操作系统硬件）上的支持，叫做cmpxchg。如果程序是在多处理器上运行，那前面还有LOCK_IF_MP的语句，最终就是lock cmpxchg，cmpxchg是不能保证原子性的，靠前面的lock语句硬件级别上保证，作用是在修改时不允许其他CPU打断/写入，lock是锁定北桥芯片的电信号。
synchronized和volotile底层上，都跟lock cmpxchg有关系。
- ABA问题，上面说了，在赋值的时候，会判断进行操作时，拿到的值跟原来的值是否一样，那假如有条线程改了把A改成B，然后又改成A，那这样我们判断时，表层上这个值没变化，但实际上又变化了。
这种对基本数据类型的结果不影响，但是解决方法也有，我们可以通过对值加版本号，当改变时版本+1即可，后面CAS操作时，可以进行再加一步版本号的判断；此外，也可以通过加布尔类型来判断有没有改过。
对引用数据类型可能就有问题，假如线程改了o = new Oject()里的某个成员变量或者重新指向o = new Oject()，但是CAS时判断的还是原来的o,但里面的值可能就被其他线程改了。
ABA问题的处理在JDK中，具体有类实现：
AtomicReference(无处理)和AtomicStampedReference（处理ABA）
- 扩展：unsafe类，直接操控jvm里的内存，具备类似c/c++里的部分功能。
- 原子操作的概念
"原子"代表最小的单位，所以原子操作可以看做最小的执行单位，该操作在执行完毕前不会被任何其他任务或事件打断。