深入理解CAS与乐观锁：Java高并发编程实战指南

一、并发编程中的"锁"哲学

在并发编程的世界里，锁机制就像交通信号灯，协调着多个线程对共享资源的访问。传统的悲观锁（如synchronized）就像过度谨慎的司机，总是假设最坏情况会发生，每次通过路口都要完全封锁道路。而乐观锁则像经验丰富的老司机，相信发生冲突的概率很低，只在最后时刻检查是否真的发生了冲突。

二、CAS原理深度剖析

2.1 CAS操作机制

比较并交换（Compare And Swap）是CPU的原子指令，其操作逻辑可以用以下伪代码表示：

public class SimulatedCAS {
    private int value;
    
    public synchronized int compareAndSwap(int expectedValue, int newValue) {
        int oldValue = value;
        if (oldValue == expectedValue) {
            value = newValue;
        }
        return oldValue;
    }
}

 

实际硬件通过一条指令实现该操作，保证了原子性。现代处理器通常支持缓存锁定或总线锁定来实现这一机制。

2.2 Java中的CAS实现

Java通过sun.misc.Unsafe类提供底层CAS支持，我们通过Atomic系列类来使用这些功能。以AtomicInteger为例：

public class AtomicCounter {
    private AtomicInteger count =