比較並使用和不使用垃圾收集器

Question

CAS如何工作？它如何與垃圾收集器一起工作？問題在哪裏？它如何在沒有垃圾收集器的情況下工作？

我正在閱讀有關CAS的演示文稿，並在「很少寫入，讀取很多」問題上使用它，並且有人說，雖然您可以使用垃圾回收器，但使用CAS很方便，但存在問題（未指定），而你不能使用垃圾收集器。

你能告訴我關於這方面的一些情況嗎？如果你能首先總結CAS的原理，那將是值得讚賞的。

Answer 1

好吧，所以CAS是一個原子指令，也就是說它有特殊的硬件支持。 其主要用途是在實現數據結構和其他操作時不使用鎖，因爲使用鎖定，如果線程出現頁錯誤，高速緩存未命中或正被操作系統取消預定，例如線程將鎖與它和其他所有線程都被阻塞。這顯然會導致嚴重的性能問題。 CAS是lock-free programming和here和here的核心。

CAS主要是以下幾點：

CAS(CURRENT_VALUE, OLD_VALUE, NEW_VALUE) <=> 
if CURRENT_VALUE==OLD_VALUE then CURRENT_VALUE = NEW_VALUE 

你有一個變量（例如類變量），你不知道，如果它是在時間修改或不被其他線程從它讀的，你想寫信給它。 CAS在寫入部分可以幫助你，因爲這個CAS是以原子方式完成的（在硬件中）並且在那裏沒有執行鎖定，因此即使你的線程進入休眠狀態，剩下的線程也可以在你的數據結構上運行。

非GC系統與CAS的問題是ABA problem和示例如下：

You have a single linked list: HEAD->A->X->Y->Z 
Thread 1: let's read A: localA = A; localA_Value = A.Value (let's say 5) 
Thread 2: let's delete A: HEAD->A->X->Y->Z 
Thread 3: let's add a new node at start (the malloc will find the right spot right were old A was): HEAD->A'->X->Y->Z (A'.Value = 10) 
Thread 1 resumes and wants to swap A with B: CAS(localA, A', B) => but this thread expects that if CAS passes the value of A to be 5; wrong: since CAS passes given that localA and A' have the same memory location but localA.Value!=A'.Value => thus the operation shouldn't be performed. 

的事情是，在GC啓動系統，這永遠不會發生，因爲localA保存到存儲器中的參考位置，因此A'永遠不會被分配到該內存位置。