为了把关于线程相关的内容搞清楚，在synchronized一节中有提到CAS这个操作

一、什么是CAS?

CAS,compare and swap的缩写，中文翻译成比较并交换。JDK提供的非阻塞原子性操作，它通过硬件保证了更新操作的原子性。它允许多线程非阻塞地对共享资源进行修改，但是同一时刻只有一个线程可以修改，其他线程并不会阻塞而是重新尝试。

CAS 操作包含三个操作数 —— 内存位置（V）、预期原值（A）和新值(B)。 如果内存位置的值与预期原值相匹配，那么处理器会自动将该位置值更新为新值 。否则，处理器不做任何操作。

二、为什么会有CAS?

一般乐观锁采取的策略。在Java中使用锁不好的地方就是当一个线程没有获得锁，就会导致线程的上下文切换，导致重新调度与开销。而volatile只能保证有序性和可见性，并不能保证原子性。CAS操作保证了原子性。

三、CAS详解

CAS，比较和交换，从语义上是两步操作，但实际上一条CPU指令就能完成。这说明，他是一个原子性操作，要么全做，要么全不做。

JDK的Unsafe类提供了compareAndSwap方法，boolean compareAndSwapLong(Object obj,Long valueOffset,long expect,long update);

参数：对象的内存地址，偏移值，期望的旧值，期望的新值

如果对象 obj中内存偏移量为 valueOffset的变量值为 expect,则使用新的值 update替换旧值 expect。这是处理器提供的一个原子性操作。

CAS经典问题：ABA问题

假如线程1使用CAS修改初始值为A的变量X（X=A），那么线程1首先会获取当前变量X的值（A），然后使用CAS操作尝试修改X的值为B，如果使用CAS修改成功了，那么程序运行一定是正常的吗？其实未必，这是因为有可能在线程1获取到变量X的值A后，在执行CAS之前，线程2使用了CAS修改了变量X值为B，然后又使用了CAS操作使得变量X值为A，虽然线程A执行了CAS操作时X=A，但是这个A已经不是线程1获取到的A了。这就是ABA问题。ABA问题的产生是因为变量的状态值产生了环形转换，就是变量值可以从A到B，也可以B到A，如果变量的值只能朝着一个方向转换，例如A到B，B到C，不构成环路，就不会存在这个问题。JDK中的AtomicStampedReference类给每个变量的状态值都配备了一个时间戳，从而避免了ABA问题。或者是使用版本号，一个数据一个版本号，版本号不同数据值相同，也不会进行修改。

ABA问题会导致什么后果？

摘录自：CAS的ABA问题，ABA问题会导致什么后

对于像库存数据的变化，通常来说，不会对结果造成影响。但是对于栈来说就会有影响。

再看一个堆栈操作的例子：

并发1（上）：读取栈顶的元素为“A1”

并发2：进行了2次出栈

并发3：又进行了1次出栈

并发1（下）：实施CAS乐观锁，发现栈顶还是“A1”，于是修改为A2

此时会出现系统错误，因为此“A1”非彼“A1”