第一个示例，非阻塞计数器。
CAS，比较并交换即Compare-And-Swap。假设CAS有3个操作数--内存位置V、旧的预测值A和新值B，那么它的典型模式为：首先从V中读取值A，由A生成新值B，然后使用CAS原子化地把V的值改成B，并且期间不能有其他线程改变V的值，因为CAS能够发现来自其他线程的干扰。
- 代码 1 使用CAS实现的非阻塞计数器
- @ThreadSafe
- public class CasCounter {
- private SimulatedCAS value;
- public int getValue() {
- return value.get();
- }
- public int increment() {
- int v;
- do {
- v = value.get(); @1
- }
- while (v != value.compareAndSwap(v, v + 1)); @2
- return v + 1;
- }
- }
- 代码 2 模拟CAS操作
- @ThreadSafe
- public class SimulatedCAS {
- @GuardedBy("this") private int value;
- public synchronized int get() { return value; }
- public synchronized int compareAndSwap(int expectedValue,
- int newValue) {
- int oldValue = value;
- if (oldValue == expectedValue)
- value = newValue;
- return oldValue;
- }
- public synchronized boolean compareAndSet(int expectedValue,
- int newValue) {
- return (expectedValue
- == compareAndSwap(expectedValue, newValue));
- }
- }
假设有两个线程，同时执行到 @1 ，获得了value的旧值 ；然后同时执行到 @2 ， 根据原则“ 当多个线程试图使用CAS同时更新相同的变量时，其中一个会胜出，并更新变量的值，而其他线程都会失败，重新尝试。 ”可知，其中一个线程完成了加1操作，而另一个线程失败，重新do循环。让我们细细体会一下这个原则是怎么得到的： 一个线程完成了加1操作后，另一个线程使用CAS时，旧的预期值没有变但内存位置V的值已经更新了，所以此时V的值不等于旧的预期值而导致失败！
第二个示例，非阻塞栈
- 代码3 使用Treiber算法的非阻塞栈
- @ThreadSafe
- public class ConcurrentStack <E> {
- AtomicReference<Node<E>> top = new AtomicReference<Node<E>>();
- public void push(E item) {
- Node<E> newHead = new Node<E>(item);
- Node<E> oldHead;
- do {
- oldHead = top.get();
- newHead.next = oldHead; @1
- } while (!top.compareAndSet(oldHead, newHead)); @2
- }
- public E pop() {
- Node<E> oldHead;
- Node<E> newHead;
- do {
- oldHead = top.get();
- if (oldHead == null)
- return null;
- newHead = oldHead.next;
- } while (!top.compareAndSet(oldHead, newHead));
- return oldHead.item;
- }
- private static class Node <E> {
- public final E item;
- public Node<E> next;
- public Node(E item) {
- this.item = item;
- }
- }
- }
注： AtomicReference<V>
compareAndSet ( V expect, V update)
若当前值与期望值expect相等时，原子化地将update值赋给当前值。
假设有两个线程，同时执行到 @1 ，获得了 栈顶元素，并创建了一个新节点指向当前栈顶；然后同时执行到 @2 ， 根据原则“ 当多个线程试图使用CAS同时更新相同的变量时，其中一个会胜出，并更新变量的值，而其他线程都会失败，重新尝试。 ”可知，其中一个线程完成了插入操作，而另一个线程失败，重新do循环。让我们细细体会一下这个原则是怎么得到的：一个线程完成了插入操作后，另一个线程使用CAS时，旧的预期值没有变但当前栈顶的值已经更新了，所以此时栈顶的值不等于旧的预期值而导致失败！
第 三 个示例，非阻塞 链表
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