一句话总结就是： 比较并交换（compare and swap）是一条CPU并发原语
CAS的公式如下：
CAS(V,A,B)
1：V 表示内存中的地址
2：A 表示预期值
3：B 表示要修改的新值
CAS的功能：就是预期值A与内存中的值相比较，如果相同则将内存中的值改变成新值B
换句话说也就是CAS为什么能保证原子性？
（1）靠的是底层的Unsafe类
（2）Unsafe类是CAS的核心类，由于java无法直接访问底层系统，需要通过本地（native）方法访问，Unsafe相当于一个后门，该类可以直接操作特定的内存数据。 Unsafe类存在于sun.misc包中，其内部方法操作可以像C的指针一样直接操作内存，因为java中的CAS依赖于Unsafe类中的方法
（3）注意Unsafe类中的所有方法都是native修饰的，也就是说Unsafe类中的方法都直接调用操作系统底昃资源执行相应任务，Unsafe类中的native方法是调用底层原语，原语是有原子性的
（1）循环时间长，开销比较大
CAS是Java乐观锁的一种实现机制，在Java并发包中，大部分类就是通过CAS机制实现的线程安全，它不会阻塞线程，如果更改失败则可以自旋重试，允许多线程并发修改，但是互相比较，互相比较以后直到全部的线程执行成功，并发性加强了，但是循环时间长，开销大。
解决办法：JVM支持处理器提供的pause指令，使得效率会有一定的提升，pause指令有两个作用：
（1）第一它可以延迟流水线执行指令,使CPU不会消耗过多的执行资源
（2）第二它可以避免在退出循环的时候因内存顺序冲突（memory order violation）
而引起CPU流水线被清空（CPU pipeline flush），从而提高CPU的执行效率。
（2）只能保证一个共享变量的原子操作
对多个共享变量操作时，循环CAS就无法保证操作的原子性，这个时候就可以用锁来保证原子性
解决办法：从Java1.5开始JDK提供了AtomicReference类来保证引用对象之间的原子性，
你可以把多个变量放在一个对象里来进行CAS操作。
（3）ABA问题
形象的说就是，狸猫换太子
ABA问题就是 讲桌上面放了1瓶水，张三有10秒的操作时间，他先把水换成了 水果，用了2秒，接着他又把水果换成了水，尽管最后的结果没有发生改变，但是这之间有很多次的操作机会，所以就造成了漏洞，也就是常说的狸猫换太子（比喻：你老婆出轨之后又回来，还是原来的老婆吗？）
AtomicReference原子引用
如果赋值操作不是线程安全的。若想不用锁来实现，可以用**AtomicReference**这个类，实现对象引用的原子更新
两种解决方法：
（1）AtomicStampedReference 类：
版本号原子引用，理解原子引用＋新增一种机制，那就是修改版本号(类似时间戳)
（2）AtomicMarkableReference 类
（1）AtomicStampedReference 示例：
看示例代码之前，请先去看看AtomicStampedReference 方法的API可以帮助理解
链接: 点击这里查看方法各个参数的含义.
示例：
package com.song.test01;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;
public class Test09 {
public static void main(String[] args) {
String str1 = "aaa";
String str2 = "bbb";
//1、传入初始引用 和 初始标志 ：aaa 和 1
AtomicStampedReference<String> reference = new AtomicStampedReference<String>(str1,1);
System.out.println("reference.getReference() = " + reference.getReference()+"，版本号为"+reference.getStamp());
System.out.println("============================================");
/*
2、（1）第一步 判断 当前引用（也就是初始引用str1） 和 该引用的预期值str1是否相等 str1 == str1 所以相等
（2）第二步 判断 当前标志（也就是上面的版本号1）和 预期标志reference.getStamp() 是否相等
（3）如果上面两步都相等了，则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值
（4）str2是新的值，reference.getStamp() + 1 是新的版本号
*/
boolean b1 = reference.compareAndSet(str1, str2, reference.getStamp(), reference.getStamp() + 1);
System.out.println("b1:"+b1);
System.out.println("reference.getReference() = " + reference.getReference()+"，版本号为"+reference.getStamp());
System.out.println("===========================================");
/* 3、 （1）如果当前引用 == 预期引用（str2），则以原子方式将该标志的值设置为给定的更新值
（2）该标志的新值 reference.getStamp() + 1
*/
boolean b2 = reference.attemptStamp(str2, reference.getStamp() + 1);
System.out.println("b2: "+b2);
//这里把版本号 改为 3
System.out.println("reference.getStamp() = "+reference.getStamp());
System.out.println("==========================================");
/* 4、（1）和2步骤中基本像素
如果当前引用 == 预期引用，并且当前标志等于预期标志，则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值
（2）这里虽然 当前引用（bbb）和预期引用（str2）相等，但是版本号不一致，当前版本号是3，预期版本号是4
*/
boolean c = reference.weakCompareAndSet(str2,"ccc",4, reference.getStamp()+1);
System.out.println("reference.getReference() = " + reference.getReference()+"，版本号为"+reference.getStamp());
System.out.println("c = " + c);
}
}
输出结果：
通过stamp这个标记（版本号）属性来记录CAS每次设置值的操作，而下一次再CAS操作时，由于期望的stamp与现有的stamp不一样，因此就会设值失败，从而杜绝了ABA问题的复现
（2）AtomicMarkableReference
基本和AtomicStampedReference差不多，AtomicStampedReference主要关注版本号，即reference的值被修改了多少次；AtomicMarkableReference是使用boolean mark来标记reference是否被修改过
既然有了 AtomicStampedReference 为啥还需要再提供 AtomicMarkableReference 呢，在现实业务场景中，不关心引用变量被修改了几次，只是单纯的关心是否更改过。
查看示例前可以看看 API，方便理解各个参数
链接: 点击这里查看方法的各个参数含义.
示例：
package com.song.test01;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicMarkableReference;
public class Test10 {
/**
* initialRef- 初始参考 - cat
* initialMark- 初始标记 - false
*/
static AtomicMarkableReference<String> atomicStampedReference = new AtomicMarkableReference("cat",false);
public static void main(String[] args) {
// public boolean isMarked() 返回标记的当前值。
boolean oldMarked = atomicStampedReference.isMarked();
//public V getReference() 返回参考的当前值。
String oldReference = atomicStampedReference.getReference();
System.out.println("初始化之后的标记："+oldMarked);
System.out.println("初始化之后的值："+oldReference);
System.out.println("==============================================");
String newReference = "dog";
boolean b =atomicStampedReference.compareAndSet(oldReference,newReference,true,false);
if(!b){
System.out.println("Mark不一致，无法修改Reference的值");
}
b =atomicStampedReference.compareAndSet(oldReference,newReference,false,true);
if(b){
System.out.println("Mark一致，修改reference的值为dog");
}
System.out.println("修改成功之后的Mark："+atomicStampedReference.isMarked());
System.out.println("修改成功之后的值："+atomicStampedReference.getReference());
}
}