CAS
原理
无锁编程：Lock Free
CAS 的全称是 Compare-And-Swap，是 CPU 并发原语.
必须是原子操作。 CAS 的底层是 lock cmpxchg 指令（X86 架构），在单核 CPU 和多核 CPU 下都能够保证【比较-交换】的原子性。
-----【底层是操作系统层面的锁】
-----【CAS 必须借助 volatile 才能读取到共享变量的最新值来实现【比较并交换】的效果】
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CAS 并发原语体现在 Java 语言中就是 sun.misc.Unsafe 类的各个方法，调用 UnSafe 类中的 CAS 方法，JVM 会实现出 CAS 汇编指令，这是一种完全依赖于硬件的功能，实现了原子操作
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CAS 是一种系统原语，原语属于操作系统范畴，是由若干条指令组成 ，用于完成某个功能的一个过程，并且原语的执行必须是连续的，执行过程中不允许被中断，所以 CAS 是一条 CPU 的原子指令，不会造成数据不一致的问题，是线程安全的
底层原理：CAS 的底层是 lock cmpxchg 指令（X86 架构），在单核和多核 CPU 下都能够保证比较交换的原子性
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程序是在单核处理器上运行，会省略 lock 前缀，单处理器自身会维护处理器内的顺序一致性，不需要 lock 前缀的内存屏障效果
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程序是在多核处理器上运行，会为 cmpxchg 指令加上 lock 前缀。当某个核执行到带 lock 的指令时，CPU 会执行总线锁定或缓存锁定，将修改的变量写入到主存，这个过程不会被线程的调度机制所打断，保证了多个线程对内存操作的原子性
作用：比较当前工作内存中的值和主物理内存中的值，如果相同则执行规定操作，否则继续比较直到主内存和工作内存的值一致为止
CAS 特点：
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CAS 体现的是无锁并发、无阻塞并发，线程不会陷入阻塞（一直运行），线程不需要频繁切换状态（上下文切换，系统调用）
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CAS 是基于乐观锁的思想
CAS 缺点：
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执行的是循环操作，如果比较不成功一直在循环，最差的情况某个线程一直取到的值和预期值都不一样，就会无限循环导致饥饿，使用 CAS 线程数不要超过 CPU 的核心数，采用分段 CAS 和自动迁移机制 【如果没有分到时间片，仍然会进入可运行状态，还是会导致上下文切换。】
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只能保证一个共享变量的原子操作
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对于一个共享变量执行操作时，可以通过循环 CAS 的方式来保证原子操作
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对于多个共享变量操作时，循环 CAS 就无法保证操作的原子性，这个时候只能用锁来保证原子性
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引出来 ABA 问题。即A变成B，B又变成A，无法察觉他被修改过，但一般业务都不被这个影响。
乐观锁
CAS 与 synchronized 总结：
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synchronized 是从悲观的角度出发：总是假设最坏的情况，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会阻塞（共享资源每次只给一个线程使用，其它线程阻塞，用完后再把资源转让给其它线程），因此 synchronized 也称之为悲观锁，ReentrantLock 也是一种悲观锁，性能较差
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CAS 是从乐观的角度出发：总是假设最好的情况，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据。如果别人修改过，则获取现在最新的值，如果别人没修改过，直接修改共享数据的值，CAS 这种机制也称之为乐观锁，综合性能较好
