CAS 是什么？如果版本号不一致会怎样处理？

## 1. CAS 的概念 CAS 全称 **Compare And Swap**（比较并交换），是一种**无锁的原子操作**，通常由 CPU 提供指令级支持（如 x86 的 `CMPXCHG`）。 **核心思想**： 1. 读取某个变量的**旧值**（期望值 expect） 2. 比较当前内存值和期望值是否相等 3. 如果相等 → 把它更新成新值（update） 4. 如果不相等 → 更新失败，返回 false，调用方自行决定是否重试 在 Java 里，CAS 是 `Unsafe.compareAndSwapXXX` 或 `VarHandle.compareAndSet` 的底层原理，广泛用在 **Atomic 原子类、并发容器、LongAdder、AQS** 等。 ## 2. 版本号（或期望值）不一致的处理 CAS 的版本号本质就是**期望值 expect**（可能是内存中实际值，也可能是附加的版本字段）。 * 如果当前值 == 期望值 → 更新成功 * 如果当前值 ≠ 期望值 → 更新失败，返回 false 常见处理方式： 1. **重试自旋**（最常见） ```java do { oldVal = atomic.get(); newVal = oldVal + 1; } while (!atomic.compareAndSet(oldVal, newVal)); ``` * 一直尝试直到成功（自旋会消耗 CPU，冲突高时可加退避策略） 2. **放弃更新** * 如果失败就直接返回（比如队列竞争时丢弃任务） 3. **重新读取并计算** * 失败后读取最新值，重新计算 update，再 CAS 尝试一次 ## 3. 和版本号相关的“ABA 问题” * 问题：CAS 只判断“值是否相等”，如果值从 **A → B → A**，CAS 会认为没变，可能误更新。 * 解决方法： * **版本戳机制**（类似乐观锁的版本号）：`AtomicStampedReference` * **标记位机制**：`AtomicMarkableReference` 示例（AtomicStampedReference）： ```java int[] stamp = new int[1]; V value = ref.get(stamp); boolean success = ref.compareAndSet(value, newValue, stamp[0], stamp[0] + 1); ``` 这样就必须**值和版本号都相等**才能成功更新。 ## 4. 一句话总结 CAS 是一种**基于比较和交换的原子操作**，版本号不一致（即期望值和实际值不同）时会**更新失败**，常用**重试自旋或重新读取**来处理；为避免 ABA 问题，可引入**版本戳**。