眾所周知鎖有兩種：樂觀鎖與悲觀鎖。

         獨佔鎖是一種悲觀鎖，而 synchronized 就是一種獨佔鎖，synchronized 會導致其它所有未持有鎖的執行緒阻塞，而等待持有鎖的執行緒釋放鎖。 

         所謂樂觀鎖就是，每次不加鎖而是假設沒有衝突而去完成某項操作，如果因為衝突失敗就重試，直到成功為止。而樂觀鎖用到的機制就是CAS。

 下面以一組漫畫來全面講解CAS，轉載來自於微信公眾號：“程式設計師小灰”

—————  第二天  —————

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示例程式：啟動兩個執行緒，每個執行緒中讓靜態變數count迴圈累加100次。

最終輸出的count結果是什麼呢？一定會是200嗎？

加了同步鎖之後，count自增的操作變成了原子性操作，所以最終的輸出一定是count=200，程式碼實現了執行緒安全。

為什麼這麼說呢？關鍵在於效能問題。

Synchronized關鍵字會讓沒有得到鎖資源的執行緒進入BLOCKED狀態，而後在爭奪到鎖資源後恢復為RUNNABLE狀態，這個過程中涉及到作業系統使用者模式

和核心模式的轉換，代價比較高。

儘管Java1.6為Synchronized做了優化，增加了從偏向鎖到輕量級鎖再到重量級鎖的過度，但是在最終轉變為重量級鎖之後，效能仍然較低。

jdk1.6以後 對synchronized鎖做了哪些優化

1.適應自旋鎖

   自旋鎖：為了減少執行緒狀態改變帶來的消耗 不停地執行當前執行緒 

2.鎖消除：

  不可能存在共享資料競爭的鎖進行消除

3.鎖粗化：

  將連續的加鎖 精簡到只加一次鎖

4.輕量級鎖：

 無競爭條件下 通過CAS消除同步互斥

5.偏向鎖：

無競爭條件下 消除整個同步互斥，連CAS都不操作。

所謂原子操作類，指的是java.util.concurrent.atomic包下，一系列以Atomic開頭的包裝類。例如AtomicBoolean，AtomicInteger，AtomicLong。它們分別用於Boolean，Integer，Long型別的原子性操作。

現在我們嘗試在程式碼中引入AtomicInteger類：

使用AtomicInteger之後，最終的輸出結果同樣可以保證是200。並且在某些情況下，程式碼的效能會比Synchronized更好。

什麼是CAS？

CAS是英文單詞Compare And Swap的縮寫，翻譯過來就是比較並替換。

CAS機制當中使用了3個基本運算元：記憶體地址V，舊的預期值A，要修改的新值B。

更新一個變數的時候，只有當變數的預期值A和記憶體地址V當中的實際值相同時，才會將記憶體地址V對應的值修改為B。

這樣說或許有些抽象，我們來看一個例子：

1.在記憶體地址V當中，儲存著值為10的變數。

2.此時執行緒1想要把變數的值增加1。對執行緒1來說，舊的預期值A=10，要修改的新值B=11。

3.線上程1要提交更新之前，另一個執行緒2搶先一步，把記憶體地址V中的變數值率先更新成了11。

4.執行緒1開始提交更新，首先進行A和地址V的實際值比較（Compare），發現A不等於V的實際值，提交失敗。

5.執行緒1重新獲取記憶體地址V的當前值，並重新計算想要修改的新值。此時對執行緒1來說，A=11，B=12。這個重新嘗試的過程被稱為自旋。

6.這一次比較幸運，沒有其他執行緒改變地址V的值。執行緒1進行Compare，發現A和地址V的實際值是相等的。

7.執行緒1進行SWAP，把地址V的值替換為B，也就是12。

從思想上來說，Synchronized屬於悲觀鎖，悲觀地認為程式中的併發情況嚴重，所以嚴防死守。CAS屬於樂觀鎖，樂觀地認為程式中的併發情況不那麼嚴重，所以讓執行緒不斷去嘗試更新。

CAS的缺點：

1.CPU開銷較大

在併發量比較高的情況下，如果許多執行緒反覆嘗試更新某一個變數，卻又一直更新不成功，迴圈往復，會給CPU帶來很大的壓力。

2.不能保證程式碼塊的原子性

CAS機制所保證的只是一個變數的原子性操作，而不能保證整個程式碼塊的原子性。比如需要保證3個變數共同進行原子性的更新，就不得不使用Synchronized了。

     因為它本身就只是一個鎖住匯流排的原子交換操作啊。兩個CAS操作之間並不能保證沒有重入現象。

3.ABA問題

這是CAS機制最大的問題所在。

什麼是ABA問題？怎麼解決？我們下一期來詳細介紹。