cas在concurrenthashmap中并非替代加锁，而是与synchronized协同工作：无竞争时用cas快速完成初始化数组、空桶插入、basecount更新等轻量操作；有竞争或涉及链表尾插、树化、扩容迁移等复杂操作时，才退至桶级synchronized细粒度锁，从而兼顾高性能与线程安全。
CAS 在 ConcurrentHashMap 中不是“替代加锁”，而是和 synchronized 协同工作：无竞争时用 CAS 快速完成，有竞争时才退到细粒度锁。它真正替代的是传统粗粒度锁（比如 HashTable 的全局锁、JDK7 的 Segment 锁），大幅降低锁开销和阻塞概率。
CAS 主要承担这些轻量级原子操作
在 JDK8+ 的 ConcurrentHashMap 中，CAS 不是万能的“锁替身”，而是被精准用于那些可以单次判断+更新、且失败后重试代价低的操作：
- 初始化数组 table：首次 put 时通过 CAS 设置 volatile Node[] table，避免多个线程重复初始化
- 插入链表头节点：当桶为空时，直接 CAS 将新 Node 写入数组对应位置（如 tab[i] = newNode）
- 更新 size 控制变量 baseCount：计数器更新不依赖锁，靠 CAS + 自旋保证统计准确性
- 设置扩容标记 nextTable 或 transferIndex：多线程协作扩容时，用 CAS 协调任务分片，避免串行争抢
什么时候会退回到 synchronized？
CAS 只适合“读-改-写”路径短、冲突少的场景。一旦涉及复杂结构变更，ConcurrentHashMap 就会在局部加锁，但粒度极小：
Java JDK 25
下载
Java JDK 25 来自 OpenJDK 官方归档，版本为 JDK 25，本条下载地址已指向官方 Windows x64 zip 安装包直链，适合调试旧项目或兼容旧版 Java 运行环境。
- 向**非空链表尾部插入**：先 CAS 头节点失败后，再对首节点加 synchronized，遍历链表找插入点
- **树化或反树化操作**：红黑树结构调整必须加锁（TreeBin 内部用 synchronized 控制）
- **正在扩容的桶迁移**：当前桶被其他线程标记为“正在转移”，后续线程直接协助迁移，不抢锁也不 CAS
为什么这种混合策略比纯锁或纯 CAS 更合理？
它把并发控制拆解成不同层级，按需选用最经济的同步手段：
- CAS 用于“快路径”——多数情况一次成功，零阻塞、零上下文切换
- synchronized 用于“慢路径”——只锁定一个 Node 或 TreeBin，不影响其他桶的读写
- 扩容全程无全局锁，靠 CAS 更新 transferIndex + 线程协作，吞吐随 CPU 核数线性增长
对比旧版本，CAS 带来的实质改进
不是简单“去掉锁”，而是重构了竞争模型：
- JDK7 分段锁：16 个 Segment，每个是一把 ReentrantLock，哪怕只改一个 key，也要锁住整个段（约 1/16 的数据）
- JDK8 CAS + synchronized：锁只落在发生实际冲突的那个数组槽位（Node），并发度≈数组长度，且读操作完全无锁
- 结果是：高读低写场景下几乎无锁开销；中高写场景下锁争抢大幅减少，CPU 利用率更平稳
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