什么是CAS？如果说不清楚，这篇文章要读一读！
背景
在高并发的业务场景下，线程安全问题是必须考虑的，在JDK5之前，可以通过synchronized或Lock来保证同步，从而达到线程安全的目的。但synchronized或Lock方案属于互斥锁的方案，比较重量级，加锁、释放锁都会引起性能损耗问题。
而在某些场景下，我们是可以通过JUC提供的CAS机制实现无锁的解决方案，或者说是它基于类似于乐观锁的方案，来达到非阻塞同步的方式保证线程安全。
CAS机制不仅是面试中会高频出现的面试题，而且也是高并发实践中必须掌握的知识点。如果你目前对CAS还不甚了解，或许只有模糊的印象，这篇文章一定值得你花时间学习一下。
什么是CAS？
CAS是Compare And Swap的缩写，直译就是比较并交换。CAS是现代CPU广泛支持的一种对内存中的共享数据进行操作的一种特殊指令，这个指令会对内存中的共享数据做原子的读写操作。其作用是让CPU比较内存中某个值是否和预期的值相同，如果相同则将这个值更新为新值，不相同则不做更新。
本质上来讲CAS是一种无锁的解决方案，也是一种基于乐观锁的操作，可以保证在多线程并发中保障共享资源的原子性操作，相对于synchronized或Lock来说，是一种轻量级的实现方案。
Java中大量使用了CAS机制来实现多线程下数据更新的原子化操作，比如AtomicInteger、CurrentHashMap当中都有CAS的应用。但Java中并没有直接实现CAS，CAS相关的实现是借助C/C 调用CPU指令来实现的，效率很高，但Java代码需通过JNI才能调用。比如，Unsafe类提供的CAS方法（如compareAndSwapXXX）底层实现即为CPU指令cmpxchg。
CAS的基本流程
下面我们用一张图来了解一下CAS操作的基本流程。
CAS操作流程图
在上图中涉及到三个值的比较和操作：修改之前获取的（待修改）值A，业务逻辑计算的新值B，以及待修改值对应的内存位置的C。
整个处理流程中，假设内存中存在一个变量i，它在内存中对应的值是A（第一次读取），此时经过业务处理之后，要把它更新成B，那么在更新之前会再读取一下i现在的值C，如果在业务处理的过程中i的值并没有发生变化，也就是A和C相同，才会把i更新（交换）为新值B。如果A和C不相同，那说明在业务计算时，i的值发生了变化，则不更新（交换）成B。最后，CPU会将旧的数值返回。而上述的一系列操作由CPU指令来保证是原子的。
在《Java并发编程实践》中对CAS进行了更加通俗的描述：我认为原有的值应该是什么，如果是，则将原有的值更新为新值，否则不做修改，并告诉我原来的值是多少。
在上述路程中，我们可以很清晰的看到乐观锁的思路，而且这期间并没有使用到锁。因此，相对于synchronized等悲观锁的实现，效率要高非常多。
基于CAS的AtomicInteger使用
关于CAS的实现，最经典最常用的当属AtomicInteger了，我们马上就来看一下AtomicInteger是如何利用CAS实现原子性操作的。为了形成更新鲜明的对比，先来看一下如果不使用CAS机制，想实现线程安全我们通常如何处理。
在没有使用CAS机制时，为了保证线程安全，基于synchronized的实现如下：
public class ThreadSafeTest {
public static volatile int i = 0;
public synchronized void increase() {
i ;
}
}
至于上面的实例具体实现，这里不再展开，很多相关的文章专门进行讲解，我们只需要知道为了保证i 的原子操作，在increase方法上使用了重量级的锁synchronized，这会导致该方法的性能低下，所有调用该方法的操作都需要同步等待处理。
那么，如果采用基于CAS实现的AtomicInteger类，上述方法的实现便变得简单且轻量级了：
public class ThreadSafeTest {
private final AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);
public int increase(){
return counter.addAndGet(1);
}
}
之所以可以如此安全、便捷地来实现安全操作，便是由于AtomicInteger类采用了CAS机制。下面，我们就来了解一下AtomicInteger的功能及源码实现。
CAS的AtomicInteger类
AtomicInteger是java.util.concurrent.atomic 包下的一个原子类，该包下还有AtomicBoolean,
