请问在不加锁的情况下如何保证线程安全？

概念

compare and swap，解决多线程并行情况下使用锁造成性能损耗的一种机制，CAS操作包含三个操作数——内存位置(V)、预期原值(A)和新值(B)。如果内存位置的值与预期原值相匹配，那么处理器会自动将该位置值更新为新值。否则，处理器不做任何操作。无论哪种情况，它都会在CAS指令之前返回该位置的值。CAS有效地说明了“我认为位置V应该包含值A;如果包含该值，则将B放到这个位置;否则，不要更改该位置，只告诉我这个位置现在的值即可。

简单点来说就是修改之前先做一下对比，校验数据是否被其他线程修改过，如果修改过了，那么将内存中新的值取出在与内存中的进行对比，直到相等，然后再做修改。

假如我们要对变量：num做累加操作，num初始值=0。1.cpu前往内存取出num;2.判断内存中的num是否被修改;3.做+1操作;4.将修改后的值写入内存中;

这时候可能会有疑问了，判断、自加、写回内存难道不会发生线程安全问题吗?既然cas能成为并发编程中安全问题的解决这，那么这个问题肯定是不会发生的，为什么呢?因为判断、自加、写回内存这是一个由硬件保证的原子操作，硬件是如何保证原子性的，请先看下面这个例子

需求：

使用三个线程分别对某个成员变量累加10W，打印累加结果。

我们使用两种方法完成此需求。1.正常累加(既不加锁，也不使用原子类)。

1.使用synchronized。

2.使用原子类(Atomic)。

实现

1.正常累加(既不加锁，也不使用原子类)。

这种方式没有什么说的，直接上代码

packagecom.ymy.test;


publicclassCASTest{

privatestaticlongcount=0;

/**
*累加10w
*/
privatestaticvoidadd(){

for(inti=0;i<100000;++i){
count+=1;
}

}

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{
//开启三个线程t1t2t3
Threadt1=newThread(()->{
add();
});

Threadt2=newThread(()->{
add();
});

Threadt3=newThread(()->{
add();
});
longstarTime=System.currentTimeMillis();
//启动三个线程
t1.start();
t2.start();
t3.start();
//让线程同步
t1.join();
t2.join();
t3.join();
longendTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("累加完成，count："+count);
System.out.println("耗时："+(endTime-starTime)+"ms");
}
}

执行结果

很明显，三个线程累加，由于cpu缓存的存在，导致结果远远小于30w，这个也是我们预期到的，所以才会出现后面两种解决方案。

2.使用synchronized

使用synchronized时需要注意，需求要求我们三个线程分别累加10W，所以synchronized锁定的内容就非常重要了，要么直接锁定类，要么三个线程使用同一把锁，关于synchronized的介绍以及锁定内容请