CAS是CPU提供的原子指令，Java通过Unsafe类封装并由AtomicInteger等原子类调用；失败时返回false而非抛异常，需正确重试；ABA问题可用AtomicStampedReference解决；高竞争或复杂逻辑时应选锁替代。
什么是CAS，它在Java里怎么被调用
CAS（Compare-And-Swap）不是Java语言关键字，而是底层CPU指令的封装，Java通过Unsafe类暴露了原始CAS能力，但日常开发中更常用的是java.util.concurrent.atomic包下的原子类，比如AtomicInteger、AtomicReference。
这些类的incrementAndGet()、compareAndSet(expected, updated)等方法，背后都调用了Unsafe.compareAndSwapInt()或其变体。JVM会将这些调用编译为平台相关的CAS汇编指令（如x86上的cmpxchg），保证单条指令的原子性。
注意：Unsafe本身是受限API，从JDK 9起默认不可反射访问，不建议直接使用；应优先走Atomic*类封装好的语义。
CAS失败时的典型表现和重试逻辑
当多个线程同时对同一个变量执行CAS操作，只有一个能成功，其余线程会拿到false返回值——这不是异常，而是CAS的正常行为。很多开发者误以为“失败=出错”，进而加锁兜底，反而破坏了无锁设计的初衷。
立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；
常见错误写法是手动写死循环重试，却忽略了自旋开销和公平性问题：
while (!atomicRef.compareAndSet(oldVal, newVal)) {
oldVal = atomicRef.get(); // 忘记更新oldVal，导致无限循环
}
正确做法包括：
- 使用
getAndIncrement()、updateAndGet()等已内置重试逻辑的方法 - 若需自定义逻辑，务必在循环内重新读取当前值，例如
oldVal = atomicRef.get() - 高竞争场景下，考虑用
Thread.onSpinWait()（JDK 9+）提示CPU降低自旋功耗 - 极端情况（如长时自旋）可退化为
LockSupport.parkNanos()，但已脱离纯CAS范畴
ABA问题的真实影响与规避方式
ABA问题不是理论噱头：当一个值从A→B→A变化后，CAS会误判为“未被修改”。这在引用类型中尤其危险——比如AtomicReference指向的对象被回收又复用，可能导致内存安全漏洞或状态错乱。
标准解法是使用AtomicStampedReference或AtomicMarkableReference，它们把版本号或标记位和引用打包存储。关键点在于：
-
AtomicStampedReference.compareAndSet(expectedRef, newRef, expectedStamp, newStamp)必须同时校验引用和戳记 - 戳记不能简单用
int自增，要防止溢出回绕（可用Long或带防溢出检查的计数器） - 多数业务场景其实不需要处理ABA——比如计数器、状态标志位，值本身无历史含义，此时用基础
Atomic*更轻量
什么时候不该用CAS，以及替代方案
CAS不是银弹。当共享变量更新逻辑复杂（比如需同时修改多个字段）、或竞争极其激烈（实测自旋耗时 > 锁获取开销）时，CAS性能反而低于synchronized或ReentrantLock。
可通过JMH压测验证：在16核机器上，当线程数超过32且更新频率>10M ops/s时，AtomicInteger的吞吐可能反低于细粒度锁。
更实际的判断依据是：
- 更新是否满足“读-改-写”原子性且无副作用（如不依赖外部I/O或同步块）
- 是否需要阻塞等待（CAS只能忙等或放弃，无法挂起线程）
- 是否涉及复合操作（如“若为正则减1，否则设为0”）——这时应考虑
StampedLock乐观读 + 必要时升级写锁
真正容易被忽略的是伪共享（False Sharing）：多个Atomic*变量在同一个CPU缓存行（64字节）里，会导致不必要的缓存失效。解决办法是用@Contended注解（需开启-XX:+UseContended）或手动填充字段对齐。
