atomic原子類導圖
無鎖即無障礙的執行, 所有執行緒都可以到達臨界區, 接近於無等待.
無鎖採用cas(compare and swap)演算法來處理執行緒衝突, 其原理如下
cas包含3個引數cas(v,e,n).v表示要更新的變數, e表示預期值, n表示新值.
僅當v值等於e值時, 才會將v的值設為n, 如果v值和e值不同, 則說明已經有其他執行緒做了更新, 則當前執行緒什麼
都不做. 最後, cas返回當前v的真實值. cas操作是抱著樂觀的態度進行的, 它總是認為自己可以成功完成操作.
當多個執行緒同時使用cas操作乙個變數時, 只有乙個會勝出, 並成功更新, 其餘均會失敗.失敗的執行緒不會被掛起,
僅是被告知失敗, 並且允許再次嘗試, 當然也允許失敗的執行緒放棄操作.基於這樣的原理, cas操作即時沒有鎖,
也可以發現其他執行緒對當前執行緒的干擾, 並進行恰當的處理.
cpu指令
另外, 雖然上述步驟繁多, 實際上cas整乙個操作過程是乙個原子操作, 它是由一條cpu指令完成的,
從指令層保證操作可靠, 不會被多執行緒干擾.
無鎖與volatile
無鎖可以通過cas來保證原子性與執行緒安全, 他與volatile什麼區別呢?
當給變數加了volatile關鍵字, 表示該變數對所有執行緒可見,但不保證原子性.
以volatile i, i++為例, 分為以下四步:
其中前三步是執行緒不安全的, 可能其他執行緒會對i進行讀寫.
因此任何依賴於之前值的操作, 如i++, i = i *10使用volatile都不安全.而諸如get/set, boolean這類可以使用volatile.
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