Question

CAS如何运作？它如何与垃圾收集器一起使用？问题在哪里？如果没有垃圾收集器，它是如何工作的？

我正在阅读关于CAS的演示文稿并在＃34上使用它;很少写，阅读很多＆＃34;问题，并且据说，虽然可以使用垃圾收集器但是CAS的使用方便，但是在不能使用垃圾收集器的时候有问题（未指定）。

你能告诉我一些关于这件事的事吗？如果你能首先总结一下CAS的原理，我们将不胜感激。

Answer 1

好的，所以CAS是一个原子指令，就是它有特殊的硬件支持。它的主要用途是在实现数据结构和其他操作时根本不使用锁，因为使用锁，如果线程出现页面错误，高速缓存未命中或被操作系统取消调度，例如线程将锁定它并且所有其余线程都被阻止。这显然会产生严重的性能问题。 CAS是lock-free programming和here以及here的核心。

CAS基本上如下：

CAS(CURRENT_VALUE, OLD_VALUE, NEW_VALUE) <=> 
if CURRENT_VALUE==OLD_VALUE then CURRENT_VALUE = NEW_VALUE

你有一个变量（例如类变量），如果在你从中读取它并且想要写入它的时候被其他线程修改过，你就不知道了。 CAS在这里帮助你写入部分，因为这个CAS是以原子方式（在硬件中）完成的，并且没有在那里实现锁定，因此即使你的线程进入休眠状态，其余的线程也可以对你的数据结构进行操作。

非GC系统上CAS的问题是ABA problem，示例如下：

You have a single linked list: HEAD->A->X->Y->Z
Thread 1: let's read A: localA = A; localA_Value = A.Value (let's say 5)
Thread 2: let's delete A: HEAD->A->X->Y->Z
Thread 3: let's add a new node at start (the malloc will find the right spot right were old A was): HEAD->A'->X->Y->Z (A'.Value = 10)
Thread 1 resumes and wants to swap A with B: CAS(localA, A', B) => but this thread expects that if CAS passes the value of A to be 5; wrong: since CAS passes given that localA and A' have the same memory location but localA.Value!=A'.Value  => thus the operation shouldn't be performed.

问题在于，在GC启用的系统中，这种情况永远不会发生，因为localA拥有对该内存位置的引用，因此A＆＃39;将永远不会分配到该内存位置。

使用和不使用垃圾收集器进行比较和交换

1 个答案: