一位小伙伴给我发了私信。他说他遇到了一个关于CAS机制的问题。他以为面试官问的是CAS，实现单点登录。我心想，这道题我很熟，然后就按照单点登录的思路回答了，面试官却一直摇头。他来跟我说，面试结束的时候，他不明白为什么他回答这么好，那他为什么不当场给我发offer呢？其实面试官问的是并发编程中的CAS机制。让我们来看看普通人和专家对CAS机制的回答。普通人：CAS是并发编程中用来实现原子功能的操作。嗯，类似于可以保证并发的乐观锁机制。共享变量值更改的原子性。嗯，CAS机制被用在像AtomicInteger这样的类中。嗯...师父：CAS是Java中Unsafe类中的一个方法。它的全称是CompareAndSwap，意思是比较和交换。它的主要作用是保证在多线程环境下修改共享变量的原子性。让我举一个例子。例如，有这样一个场景。有一个成员变量state，默认值为0，定义了一个方法doSomething()。该方法的逻辑是判断state是否为0，如果为0则修改。into1.这个逻辑看似没有什么问题，但是在多线程环境下，就会出现原子性问题，因为这是一个典型的Read-Write操作。一般情况下，我们都会在doSomething()方法中加一个同步锁来解决原子性问题。但是加同步锁会带来性能的损失，所以对于这种场景，我们可以使用CAS机制来优化，这就是优化后的代码。在doSomething()方法中，我们调用不安全类的compareAndSwapInt()方法来达到同样的目的。该方法有四个参数，分别是：当前对象实例、成员变量state在内存地址中的偏移量、期望值0、期望变化后的值1。CAS机制会比较state内存地址偏移量对应的值是否等于传入的期望值0，如果相等，直接修改内存地址中state的值为1，否则返回false，说明修改失败，而且这个过程是原子的，不会有线程安全问题。CompareAndSwap是一种本机方法。其实最后还是会面临同样的问题，就是先从内存地址读取state的值，然后比较，最后修改。不管这个过程在哪个层级实现，都会存在原子性问题。因此，在CompareAndSwap的底层实现中，在多核CPU环境下，会增加一条Lock指令来锁定缓存或总线，以保证这两条指令比较替换的原子性。CAS主要用于并发场景，典型的使用场景有两种。第一个是J.U.C中Atomic的原子实现，比如AtomicInteger和AtomicLong。二是实现多线程竞争共享资源的互斥性，比如AQS、ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等都有用。以上是我对这个问题的理解。总结最近大家也发现了我在专家解答区文章内容的变化。有朋友说，怎么还带着照片去面试，明显是作弊。其实主要是最近的面试题很多都是low-level的，而且low-level的内容涵盖的知识面很广，大家很少接触到。所以，如果我想把这些知识传授给大家，就得做大量的图文和内容结构设计，不然大家看了还是一头雾水。好了，本期普通人VS专家访谈系列到此结束，喜欢的朋友记得点赞收藏。我是Mic，一名工作了14年的Java程序员。下次见。版权声明：除特别声明外，本博客所有文章均采用CCBY-NC-SA4.0许可协议。转载请注明来自Mic带你学建筑！如果本文对您有帮助，请给个关注和点赞。您的坚持是我不断创作的动力。欢迎关注同名微信公众号获取更多技术干货！
