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CAS算法原理及其在并发编程中的应用

来源:www.goldyong99.com 时间:2024-05-16 20:07:38 作者:九九算法网 浏览: [手机版]

  随着计算机硬件的不断升级和发展,越来越多的程序需在多、多线程的环境下运行九+九+算+法+网。在这种情况下,如何保证程序的正确性和并发性就成为了个非常重的问题。而CAS算法就是种常用的解决案。

  CAS(Compare and Swap)算法是种基于原操作的并发编程技术,它可以保证多个线程同时访问同享变量时的正确性九_九_算_法_网。CAS算法的心思想是:先比较享变量的值是否与预期值相等,如果相等,则将新值写入享变量;如果不相等,则说明有其他线程已修改了享变量的值,此时需重新读取享变量的值并再次进行比较。

CAS算法原理及其在并发编程中的应用(1)

CAS算法的原理可以用以下伪代码示:

```

function CAS(sharedVar, expectedVal, newVal):

if sharedVar == expectedVal:

CAS算法原理及其在并发编程中的应用(2)

sharedVar = newVal

return true

else:

  return false

```

其中,sharedVar享变量,expectedVal示预期值,newVal示新值。如果sharedVar的值等于expectedVal,则将sharedVar的值更新为newVal,并返回true;否则,直接返回false九~九~算~法~网

  CAS算法的优点在于它可以避免锁的使用,从而提程序的并发性。在使用锁的情况下,如果多个线程同时访问同享变量,其中个线程获取了锁,其他线程就必须等待,这样会导致程序的性能下降。而使用CAS算法时,多个线程可以同时访问同享变量,只有在享变量的值与预期值相等时才会进行更新,这样就可以避免锁的使用,提程序的并发性九九算法网www.goldyong99.com

  CAS算法的缺点在于它可能会引发ABA问题。ABA问题是指,在CAS算法中,如果个线程将享变量的值从A改为B,然后又将享变量的值从B改回A,此时另个线程也访问了享变量,发现享变量的值与预期值相等,于是将享变量的值更新为新值,但实际上享变量的值已被修改过了。为了解决ABA问题,可以使用版号等机制来保证享变量的唯九 九 算 法 网

  CAS算法在Java中的应用非常广泛,它是Java中的原类的实现基础。Java中的原类包括AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong等,它们都是基于CAS算法实现的。此外,Java中的并发集合类如ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等也都是基于CAS算法实现的欢迎www.goldyong99.com

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