1. CAS原理

中文名叫比较交换---Compare And Swap

CAS(V,E,N)

V表示要更新的值；

E表示预期值；

N表示新值。

比较原则：当V和E相等时，才把N赋值给V；如果V和E不相等时，放弃当前修改。

1.1 如何保证原子性

基于硬件的汇编指令实现原子性，使用CPU指令保证原子性；

 // Unsafe 后门类，用于直接操作内存中的数据
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private static final long valueOffset;static {try {valueOffset = unsafe.objectFieldOffset(AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}private volatile int value;/*** CAS实现*/
public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}/*** 使用自旋的方式保证线程安全*/
public final int getAndUpdate(IntUnaryOperator updateFunction) {int prev, next;do {prev = get();next = updateFunction.applyAsInt(prev);} while (!compareAndSet(prev, next));return prev;
}

1.2 CAS的缺点

• 循环时间太长

  有些类限制了自旋的次数

• 只能保证一个共享变量的原子操作

• ABA问题

  如果一个值原来是A，变成了B，然后又变成了A，那么在CAS检查的时候会发现没有改变，但是实质上它已经发生了改变，这就是所谓的ABA问题。

  使用类AtomicStampedReference来解决ABA问题。

  如果当前引用 == 预期值，并且当前标志值 == 预期标志值，则就将当前引用和当前标志值赋值为更新值。

    /*** CAS实现** @param expectedReference     引用的预期值* @param newReference          引用的新值* @param expectedStamp         标志的预期值* @param newStamp              标志的新值*/public boolean compareAndSet(V   expectedReference,V   newReference,int expectedStamp,int newStamp) {Pair<V> current = pair;returnexpectedReference == current.reference &&expectedStamp == current.stamp &&((newReference == current.reference &&newStamp == current.stamp) ||casPair(current, Pair.of(newReference, newStamp)));}

2. AQS原理

AQS----AbstractQueuedSynchronizer的缩写

子类定义为非公共内部帮助器类（私有的内部类继承AQS）；写锁的时候的一个帮助器，提供获取锁和是释放锁的功能模板。

acquire(int arg) 以独占模式获取对象，忽略中断。

acquireShared(int arg) 以共享模式获取对象，忽略中断。

tryAcquire(arg) 试图在独占模式下获取对象状态。

tryAcquireShared(int arg) 试图在共享模式下获取对象状态

release(int arg) 以独占模式释放对象。

releaseShared(int arg) 以共享模式释放对象

3. 自定义锁

4. 并发工具类

4.1 CountDownLatch（查询航班）

/***  新建一个latch为3的锁计数器*/
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
/*** 减少计数，直到计数为0，则释放所有线程*/
latch.countDown();
/*** 导致当前线程等待，直到计数器为0时。*/
latch.await();

​

4.2 CyclieBarries

CyclicBarrier barrier=new CyclicBarrier(8);/*** 在所有参与者都调用 `await` 方法之前，所有线程一直等待。*/
barrier.await();

4.3 Semaphore

是一个计数信号量。

/*** 创建Semaphore*/
Semaphore sp=new Semaphore(5);
/*** 从信号量获取一个许可，如果许可不够，会一直将线程阻塞，否则中断线程。*/
sp.acquire();
/*** 释放一个许可，将其返回给信号量。*/
sp.release();