與鎖相比，使用比較交換（CAS）會使程式看起來更加複雜一些，但由於其非阻塞性，他對死鎖天生免疫，並且，執行緒間的相互影響也遠遠比基於鎖的方式要小。更為重要的是，使用無鎖的方式完全沒有鎖競爭帶來的系統開銷，也沒有執行緒間頻繁排程帶來的開銷，因此，他要比基於鎖的方式擁有更優越的效能。
CAS演算法的過程是這樣：他包含三個引數CAS（V,E,N）。V表示要更新的變數，E表示預期值，N表示新值。當V值等於E值值，才會將V值設為N值，如果V值和E值不同，則說明已經有其他執行緒做了更新，則當前執行緒什麼事都不做。最後，CAS會返回當前V的真實值。CAS操作是抱著樂觀的態度進行的，他總認識自己可能成功的完成操作。當多個執行緒同時使用CAS操作一個表示時，只有一個會勝出，並且更新成功，其他都會更新失敗。失敗的執行緒不會掛起。僅是被告知失敗，並且允許再次嘗試，當前頁允許失敗的執行緒放棄操作。
基於這個的原理，CAS操作及時沒有鎖，也可以發現其他執行緒對當前執行緒的干擾，並進行恰當的處理
簡單的說，CAS需要程式設計師額外給出一個期望值，也就是程式設計師認為這個變數應該是什麼樣子的。如果變數不是你理想的狀態，那就說明他已經被其他的執行緒修改了，程式設計師就需要重新讀取，再次嘗試修改
在硬體層面，大部分的現代處理器都已經支援原子化的CAS指令，在JDK1.5以後，虛擬機器便可以使用這個指令來實現併發操作和併發資料結構，並且，這種操作在虛擬機器中可說是無處不在。