CAS（比较并交换，Compare And Swap）是一种多线程并发编程中的原子操作。它是一种乐观锁技术，用于解决 多线程环境下的数据竞争问题。CAS操作通过比较内存中的值与预期值是否相等来确定是否进行交换，如果相等，则进行交换，否则重新尝试。
Java中的CAS操作通常使用Atomic类来实现，例如AtomicInteger、AtomicLong等。这些类提供了方法来进行原子操作，如getAndSet、compareAndSet等。
以下是CAS操作的基本流程：
-
读取内存中的值：线程从内存中读取要操作的数据的当前值。
-
比较预期值：线程将读取的值与预期值进行比较。
-
判断是否相等：如果读取到的值与预期值相等，则继续执行，否则重新尝试。
-
进行交换操作：如果相等，则进行交换操作，将新值写回内存。
CAS操作的优点是它是一种无锁技术，避免了传统的锁机制带来的线程阻塞和上下文切换开销。只有一个线程能够成功执行CAS操作，其他线程需要重新尝试。
以下是一个简单的Java中CAS操作的示例：
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class CASExample {private static AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {int oldValue = counter.get();while (!counter.compareAndSet(oldValue, oldValue + 1)) {oldValue = counter.get();}}});Thread t2 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {int oldValue = counter.get();while (!counter.compareAndSet(oldValue, oldValue + 1)) {oldValue = counter.get();}}});t1.start();t2.start();try {t1.join();t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("Counter: " + counter.get());}
}
在这个示例中，两个线程分别对计数器进行递增操作，使用CAS操作进行原子性的增加。最终输出的计数器值应该是2000。
需要注意的是，虽然CAS操作避免了锁的竞争，但它并不能解决所有的并发问题。CAS操作仍然存在ABA问题（即值在多次修改中经历了A->B->A的变化）和自旋等待的问题。因此，在实际应用中，需要根据具体情况来选择合适的并发控制方案。
！！！线程同时执行CAS操作时，不会发生竞争条件。
CAS的应用场景：
CAS主要用于无锁算法和数据结构，以下是一些常见的应用场景：
- 原子变量类：如
AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等。 - 并发集合类：如
ConcurrentLinkedQueue、ConcurrentHashMap等。 - 线程池中的任务计数：如
ForkJoinPool。 - 实现自旋锁：通过自旋尝试不断进行CAS操作直到成功。
