一、java記憶體模型：JMM

　　在記憶體模型當中定義一個主記憶體，所有宣告的例項變數都存在於主記憶體當中，主記憶體的資料會共享給所有執行緒，每一個執行緒有一個塊工作記憶體，工作記憶體當中主記憶體資料的副本當更新資料時，會將工作記憶體中的資料同步到主記憶體當中；

二、什麼是CAS

　　CAS：Compare and Swap，即比較再交換。

　　jdk5增加了併發包java.util.concurrent.*,其下面的類使用CAS演算法實現了區別於synchronouse同步鎖的一種樂觀鎖。JDK 5之前Java語言是靠synchronized關鍵字保證同步的，這是一種獨佔鎖，也是是悲觀鎖。

三、CAS演算法理解

（1）與鎖相比，使用比較交換（下文簡稱CAS）會使程式看起來更加複雜一些。但由於其非阻塞性，它對死鎖問題天生免疫，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，它要比基於鎖的方式擁有更優越的效能。

（2）無鎖的好處：

　　第一，在高併發的情況下，它比有鎖的程式擁有更好的效能；

　　第二，它天生就是死鎖免疫的。 

（3）CAS演算法的過程是這樣：

　　它包含三個引數CAS(V,E,N)：V表示要更新的變數，E表示預期值，N表示新值。僅當V值等於E值時，才會將V的值設為N，如果V值和E值不同，則說明已經有其他執行緒做了更新，則當前執行緒什麼都不做。最後，CAS返回當前V的真實值。

執行過程：
　　1.執行緒訪問時，先會將主記憶體中的資料同步到執行緒的工作記憶體當中
　　2.假設執行緒A和執行緒B都有對資料進行更改，那麼假如執行緒A先獲取到執行許可權
　　3.執行緒A先會對比工作記憶體當中的資料和主記憶體當中的資料是否一致，如果一致（V==E）則進行更新，不一致則重新整理資料，重新迴圈判斷
　　4.這時更新完畢後，執行緒B也要進行資料更新，主記憶體資料和工作記憶體資料做對比，如果一致則進行更新，不一致則將主記憶體資料重新更新到工作記憶體，然後迴圈再次對比兩個記憶體中的資料直到一致為止

（4）CAS操作是抱著樂觀的態度進行的，它總是認為自己可以成功完成操作。當多個執行緒同時使用CAS操作一個變數時，只有一個會勝出，併成功更新，其餘均會失敗。失敗的執行緒不會被掛起，僅是被告知失敗，並且允許再次嘗試，當然也允許失敗的執行緒放棄操作。基於這樣的原理，CAS操作即使沒有鎖，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。

（5）簡單地說，CAS需要你額外給出一個期望值，也就是你認為這個變數現在應該是什麼樣子的。如果變數不是你想象的那樣，那說明它已經被別人修改過了。你就重新讀取，再次嘗試修改就好了。

（6）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JDK 5.0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以說是無處不在。

四、CAS缺點

　　CAS存在一個很明顯的問題，即ABA問題；

　　問題：如果變數V初次讀取的時候是A，並且在準備賦值的時候檢查到它任然是A，那能說明它的值沒有被其他執行緒修改過了嗎？

　　如果在這段時間曾經被改成B，然後有改回A，那CAS操作就會誤任務它從來沒有被修改過。正對這種情況，java併發包提供了一個帶有標記的原子應用類AtomicStampedRefernce，它可以通過變數值的版本來保證CAS的正確性；

五、保證執行緒安全的三個方面

1.原子性：保證同一時刻該資源只能有一個執行緒訪問修改，其他執行緒阻塞等待，例如Atomic包，鎖

　　原子性： 互斥訪問，Atomic包，CAS演算法，Synchronized，Lock
2.可見性：一個執行緒對於主記憶體的資料操作對於其他執行緒是可見的

　　可見性：synchronized，volatile
3.有序性：一個執行緒觀察其他執行緒中指令執行順序，由於指令重排序存在，觀察結果一般雜亂無序

　　順序性：happends-be