老王：小陈啊，
上一章
我们讲了
usafe是个啥东西，以及unsafe提供的几大类的功能
老王：这一章啊，我们要花个时间专门讲unsafe提供的cas功能，这个cas的功能是我们后面将Atomic原子类体系的基础。
小陈：
cas功能？上一章的时候不是已经介绍过了吗？
老王：
上一章
只是
简单的介绍
了一下CAS功能而已，但是关于
unsafe的cas功能底层是怎么保证原子性的？在操作系统层面是怎么实现的？
这些东西我们还没有讲。
由于的后面的
并发知识非常多的
使
用到了unsafe的cas功能
，所以啊，我们今天专门花一章的时间，来把
CAS底层的原理弄懂
小陈：哦哦，原来是这样啊……
老王：上一章我们讲解
CAS操作的时候
，是
直接通过( 对象地址 + 对象内部属性偏移量offset ）
直接
定位
到
要修改的变量在内存的位置
，然后在
内存级别的比较数据和修改数据
。也就是像下面的图一样：
操作的时候直接根据
o对象地址 + offset偏移量地址
，定位到
demo属性在内存的位置
，然后直接操作内存修改数据。
老王：由于
CPU是不会直接读写主存
的，
数据读取
的时候还是
先将数据读取到高速缓存
，
然后通过高速缓存传递给CPU
；
写数据
的时候
也是先高速缓存
，然后
再将高速缓存的数据写入内存
；于是可以得到下面的图形：
老王：小陈啊，想想一下上面的那副图，如果在多线程并发操作的时候会有什么问题？
小陈：多个线程或者
多个CPU同时
读取和修改
demo属性
的时候，可能会
导致数据不一致的
问题，比如我拿一个
i++ 的例子
来说：
比如
CPU0
、CPU1
都通过内存地址定位到
i
所在位置，然后
同时读取 i = 0
，然后同时执行
i++
操作，再刷新会主内存，这个时候就会导致
i
的值不是我们想要的
老王：你说的没错，如果在多个CPU都可以同时操作一个共享变量的时候，就会出现你说的这个问题。
小陈：我记得
CAS操作是可以保证原子性的
，
也就是同一个时间，同一个操作只允许一个CPU操作成功，它这个又是怎么保证的呢？
老王：这个啊，其
实CAS底层的操作，还是会用到锁的！！！
，只不过这个锁
是比较轻量级的
，
不会导致线程沉睡
，下面我来讲讲CAS加锁来保证原子性的原理。
CAS底层使用锁保证原子性
老王：说起CAS操作啊，我还是画图给你比较好讲一点：
（1）首先
CPU0
要执行
CAS操作
对变量
i
进行赋值，然后
CPU0
告诉总线
说我要
申请单独操作
变量
i
的权限，帮我告诉一下
CPU1等其它的CPU兄弟
（2）总线
通知到了CPU1
，
CPU1告诉总线
，好的，我不会操作数据，让CPU0大胆的去操作吧
（3）然后
总线告诉CPU0
，你
可以独占变量 i
的操作了，其它的兄弟表示不会干扰你
（4）然后
CPU0
从
自己的缓存读取 变量 i 的值
；然后
又根据
(o对象地址 + offset偏移量地址
)
直接定位到变量 i
在内存的位置，直接
读取变量 i
在内存的值
（5）接下来的操作就简单了，由于不会有人干扰，
直接对比缓存的值和内存的值是否一致
就可以了，如果
一致，我直接修改
，然后
刷回主内存
；如果
不一致
，说明我
本地的数据不是最新
的，需要重新申请CAS操作。
老王：小陈啊，这个就是CAS在底层操作的原理，它底层还是通过加锁来保证原子性的，同一个时间只能有一个CPU能申请到CAS的操作权限，你理解了吗？
小陈：哈哈，老王，你画的这个图太好了，我看到图就知道它是怎么操作的了，真牛啊……
老王：好的，那这一张CAS底层加锁保证原子性的讨论我们就到这里了，我们明天继续…
小陈：好的，老王……
老王：我们从下一章开始，就开始进入
JUC
提供的
Atomic
原子类的学习了……
小陈：那我们下一章见。
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