【CAS】全称为 Compare and swap，即"比较并交换"，相当于通过一个原子操作，同时完成"读取内存，比较是否相等，修改内存"这三个步骤，本质上需要 CPU 指令支持~

CAS 是并发编程中一个重要的概念，相当于是打开了新世界的大门，可以在不加锁的情况下保证线程安全，从而减少线程之间的竞争和开销，通常用于无锁编程，本文将结合 Java 多线程操作讲解 CAS 机制，我们一起来看看吧！

1.1 CAS 具体步骤

CAS 机制的基本思想是，先比较内存 V 中的值与寄存器 A 中的值（旧的预期值），是否相等，如果相等，则将寄存器 B 中的值（需要修改的新值）写入内存中，如果不相等，则不作任何操作，这整个过程是原子的~

CAS 涉及到以下三个操作，假设内存中的原数据V，旧的预期值A，需要修改的新值B

• 读取内存值：将需要修改的值从主内存中读入本地线程缓存或工作内存
• 比较并尝试交换：比较 A 与 V 是否相等，如果比较相等，将 B 写入 V，如果不相等，不作任何操作
• 返回操作结果：如果成功更新了值，则返回成功标志或新值，如果失败更新，则返回失败标志或当前内存中的值

1.2 CAS 伪代码

如果把 CAS 想象成一个函数，可以得到 CAS 的伪代码，但是下述的伪代码，并不是真正的 CAS 代码，事实上，CAS 操作是一条由 CPU 硬件支持、原子的硬件指令，而这一条指令就可以完成下述这一段代码的功能(CAS 本身就是对应一条 CPU 指令，不可拆分的最小单位，此时，CAS 中比较和交换动作是没办法再拆分的)

boolean CAS(address,expectValue,swapValue) {
	if(&address == expectedValue) {
		&address = swapValue;
		return true;
	}
	return false;
}

图解如下：

可以知道，上述这一段代码，非原子，运行过程中可能随着线程的调度有概率产生线程安全问题，而原子指令不会有线程安全问题~

同时，CAS也不会有内存可见性的问题，内存可见性是编译器把一系列指令进行调整，把读内存指令调整成直接读寄存器的指令，效率大大提升，可能会误判，从而产生 bug，但是 CAS 本身就是指令级别读取内存的操作，因此，不会有内存可见性带来的线程安全问题

即 CAS 可以不加锁也能一定程度保证线程安全！这样就可以基于 CAS 机制，实现一系列操作！