CAS 操作存在哪些缺点?如何克服这些缺点?

CAS 的确解决了多线程并发问题,但同时也存在一些缺点:

  1. ABA 问题:CAS 能检测到内存值是否发生了变化,但无法检测到变化的过程。假设内存值原来是 A,后来被某个线程改为了 B,再被另一个线程改回了 A。这种情况下,CAS 会认为内存值没有发生变化,从而导致潜在的问题。解决 ABA 问题的一种方法是使用版本号或时间戳来标记内存值的变化。

  2. 自旋开销:当 CAS 操作失败时,通常需要不断重试,这就是所谓的自旋。在高并发场景下,如果某个线程长时间无法成功执行 CAS 操作,就会导致 CPU 资源的浪费。解决这个问题的一种方法是使用自适应的自旋策略,例如限制自旋次数或根据线程的优先级调整自旋时间。

  3. 只能保证一个共享变量的原子操作:CAS 只能保证对单个共享变量的原子操作,如果需要对多个共享变量进行原子操作,就无法直接使用 CAS。这时可以使用锁机制或者将多个共享变量封装成一个对象,然后使用 CAS 操作对象的引用。

尽管 CAS 存在一些缺点,但在某些场景下,它仍然是一种有效的多线程同步方法,尤其是在无锁数据结构的设计中。

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