Java并发编程：无锁与CAS技术解析

"Java并发之无锁文档主要探讨了Java并发编程中的无锁技术，以及其与加锁策略的区别。无锁编程采用乐观锁的概念，假设多线程访问临界资源不会有冲突，通过CAS（Compare And Swap）算法保证线程安全性。在Java中，Unsafe类提供了底层内存操作，是实现CAS的关键。" Java并发编程中，无锁技术是提高多线程环境下程序性能的一种策略。与传统的加锁机制相比，无锁不依赖于阻塞或唤醒线程，而是利用CAS操作来避免数据竞争。加锁机制是悲观的，认为多个线程同时访问临界资源时会发生冲突，因此采取锁定资源的方式来避免冲突，牺牲了部分并行性。而无锁机制则持乐观态度，假设多个线程可以并发地、无冲突地访问同一资源。 CAS（Compare And Swap）是无锁编程的核心算法。它涉及三个操作数：V（要更新的变量）、E（期望值）和N（新值）。当且仅当V的当前值等于E时，CAS会原子性地将V更新为N。如果V的值已经被其他线程改变，CAS操作会失败，但不会阻止线程继续执行，而是让线程可以再次尝试，直到更新成功。这种不断尝试的机制使得无锁在某些情况下能提供较高的并发性能。 在Java中，`java.lang.invoke.Unsafe`类提供了低级别、不安全的内存访问操作，其中包括直接分配、重分配、复制内存和释放内存等方法。尽管 Unsafe 类不推荐直接使用，但它在实现诸如CAS这样的高级并发原语时扮演了关键角色。例如，`compareAndSwapObject()` 方法允许在对象字段上执行CAS操作，确保在多线程环境中的原子性。 Java并发中的无锁编程利用了乐观锁策略和CAS算法，减少了对传统锁的依赖，提高了并发执行的效率。Unsafe类提供了底层的内存操作，使得这种无锁技术成为可能。然而，无锁并非总是最佳解决方案，过度使用可能会导致循环等待（自旋锁），消耗CPU资源。因此，开发者需要根据实际场景选择合适的并发控制策略，平衡性能与复杂性。