lock-free是一种基于原子变量类来构建的非阻塞同步算法。
比较并交换（compare-and-swap）
我们经常会先检查某项东西，然后对其进行修改，如if(X...) {X=...}。这种行为在多线程下并不是线程安全的。那我们该如何做呢？
一种方法是对操作进行加锁，如
synchornized(obj){
if(x>0){
x -= 10;
}
}
究其原因，是因为上面的操作是一个复合操作。我们是否可以通过某种不可分的方式来处理呢？...
几乎所有的现代处理器都包含了比较并交换（CAS）指令。CAS包含了3个操作数--需要读写内存的位置V、进行比较的值A和拟写入的新值，当且仅当V的值等于A时，CAS才会通过原子的方式用新值B来更新V的值，否则不会执行任何操作。通过CAS我们可以把这种“先检查后执行”行为作为一个不可分的整体来处理。在Java1.5之后，原子变量类中提供了这种操作。
下面写个简单取钱的例子，看看其在Java下的应用。账户有一定的余额（10000），在多线程下每个人一次可取4000。如果写的withDraw(long)线程不安全，则可能余额被减成负数。
public class AccountCAS extends Thread{
private Account account;
public AccountCAS(Account account){
super();
this.account = account;
}
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(500);
account.withDraw(4000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
final int NUM = 5;
Account ac = new Account();
for(int i=0;i<NUM;++i){
new AccountCAS(ac).start();
}
}
}
class Account{
/**
* 余额
*/
private AtomicLong balance = new AtomicLong(10000);
public void withDraw(long money){
long oldValue = balance.get();
if(oldValue>=money){
while(true){
if(balance.compareAndSet(oldValue, oldValue-money)){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" withDraw:"+money);
break;
}
}
}
}
}
运行结果如下：
Thread-0 withDraw:4000
Thread-3 withDraw:4000
以上的Lock-free算法不需要加锁，通常包含以下几点：1.原子变量 2.循环 3.CAS 4.退出