Java CAS 是 Java 语言提供的一个并发控制机制。CAS（Compare And Swap）是 CPU 提供的一种原子操作，可以用来实现高效的并发控制。CAS 操作是指，在执行操作前，先对某个内存位置的值进行检查，只有这个位置的值符合预期，才执行操作，否则不执行。CAS 操作是将读和写操作进行了合并，避免了在执行操作时出现多线程冲突的情况，支持极高并发控制。
一、CAS 在 Java 中的使用
Java 的 CAS 是通过 java.util.concurrent.atomic 包中的类提供的，其中 AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference 等类都是通过 CAS 来实现高效的并发控制。
以 AtomicInteger 为例，当需要实现一个线程安全的计数器时，可以使用 AtomicInteger 定义一个 atomicInteger 对象：
AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
之后，在进行计数的操作时，可以使用 atomicInteger.incrementAndGet() 方法，这个方法会比使用 synchronized 更高效、更安全，因为 incrementAndGet() 方法是通过 CAS 实现的。
int val = atomicInteger.incrementAndGet();
当多个线程同时访问 atomicInteger 对象时，CAS 会保证同时只有一个线程能够修改 atomicInteger 对象的值，其他线程需要等待。
二、CAS 与 synchronized 的比较
CAS 和 synchronized 都是实现并发控制的机制，它们各有优缺点。
1、CAS 的优点
CAS 不需要通过加锁来实现并发控制，因此不会发生死锁等问题，同时也不会引起上下文切换的开销，因此在并发量较大的情况下，CAS 的效率比 synchronized 更高。
2、CAS 的缺点
CAS 机制需要在执行操作前对当前值进行检查，只有符合预期的情况下才能执行操作，这个操作需要通过循环来实现，因此如果多个线程同时访问同一个变量时，会出现循环等待的情况，这个过程需要消耗一定的 CPU 资源，因此 CAS 的效率并不是一直比 synchronized 更高。
3、synchronized 的优点
synchronized 可以较为简单地实现并发控制，并且在做线程切换时会进行内部的优化，同时在早期 JVM 中，synchronized 的效率比 CAS 更高，因此在某些情况下，synchronized 也是一种较为优秀的选择。
三、CAS 在高并发场景中的应用
由于 CAS 机制的高效和安全性，在高并发的场景下也有着广泛的应用。
比如在 Java 中，ConcurrentHashMap 就是使用 CAS 来实现线程安全的。在 ConcurrentHashMap 中，当需要更新哈希表中的某一个值时，除了使用 synchronized 外，同时也使用了 CAS 来做到线程安全，保证了在并发场景下的数据完整性。
四、总结
Java CAS 是 Java 语言提供的一种高效、安全的并发控制机制。与 synchronized 相比，CAS 可以在高并发的场景下提供较高的效率，同时也避免了 synchronized 可能出现的死锁等问题。在 Java 中，ConcurrentHashMap 等数据结构也都使用了 CAS 机制来实现线程安全的并发控制，因此在实际开发中也需要掌握 CAS 相关的知识和技巧。
原创文章，作者：TVAZ，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/136638.html
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