该方法以原子操作的方式更新state变量，本文把java的compareAndSet()方法调用简称为CAS。JDK文档对该方法的说明如下：如果当前状态值等于预期值，则以原子方式将同步状态设置为给定的更新值。此操作具有 volatile 读和写的内存语义。

　　这里我们分别从编译器和处理器的角度来分析，CAS如何同时具有volatile读和volatile写的内存语义。

　　前文我们提到过，编译器不会对volatile读与volatile读后面的任意内存操作重排序；编译器不会对volatile写与volatile写前面的任意内存操作重排序。组合这两个条件，意味着为了同时实现volatile读和volatile写的内存语义，编译器不能对CAS与CAS前面和后面的任意内存操作重排序。

　　下面我们来分析在常见的intel x86处理器中，CAS是如何同时具有volatile读和volatile写的内存语义的。

　　下面是sun.misc.Unsafe类的compareAndSwapInt()方法的源代码：

public final native boolean compareAndSwapInt(Object o， long offset，
                                              int expected，
                                              int x);

　　可以看到这是个本地方法调用。这个本地方法在openjdk中依次调用的c++代码为：unsafe.cpp，atomic.cpp和atomicwindowsx86.inline.hpp。这个本地方法的终实现在openjdk的如下位置：openjdk-7-fcs-src-b147-27jun2011openjdkhotspotsrcoscpuwindowsx86vm atomicwindowsx86.inline.hpp（对应于windows操作系统，X86处理器）。下面是对应于intel x86处理器的源代码的片段：

// Adding a lock prefix to an instruction on MP machine
// VC++ doesn't like the lock prefix to be on a single line
// so we can't insert a label after the lock prefix.
// By emitting a lock prefix， we can define a label after it.
#define LOCK_IF_MP(mp) __asm cmp mp， 0 
                       __asm je L0     
                       __asm _emit 0xF0
                       __asm L0:

inline jint     Atomic::cmpxchg    (jint     exchange_value， volatile jint*     dest， jint     compare_value) {
  // alternative for InterlockedCompareExchange
  int mp = os::is_MP();
  __asm {
    mov edx， dest
    mov ecx， exchange_value
    mov eax， compare_value
    LOCK_IF_MP(mp)
    cmpxchg dword ptr [edx]， ecx
  }
}

　　如上面源代码所示，程序会根据当前处理器的类型来决定是否为cmpxchg指令添加lock前缀。如果程序是在多处理器上运行，为cmpxchg指令加上lock前缀（lock cmpxchg）。反之，如果程序是在单处理器上运行，省略lock前缀（单处理器自身会维护单处理器内的顺序一致性，不需要lock前缀提供的内存屏障效果）。

　　intel的手册对lock前缀的说明如下：

　　1、确保对内存的读-改-写操作原子执行。在Pentium及Pentium之前的处理器中，带有lock前缀的指令在执行期间会锁住总线，使得其他处理器暂时无法通过总线访问内存。很显然，这会带来昂贵的开销。从Pentium 4，Intel Xeon及P6处理器开始，intel在原有总线锁的基础上做了一个很有意义的优化：如果要访问的内存区域（area of memory）在lock前缀指令执行期间已经在处理器内部的缓存中被锁定（即包含该内存区域的缓存行当前处于独占或以修改状态），并且该内存区域被完全包含在单个缓存行（cache line）中，那么处理器将直接执行该指令。由于在指令执行期间该缓存行会一直被锁定，其它处理器无法读/写该指令要访问的内存区域，因此能保证指令执行的原子性。这个操作过程叫做缓存锁定（cache locking），缓存锁定将大大降低lock前缀指令的执行开销，但是当多处理器之间的竞争程度很高或者指令访问的内存地址未对齐时，仍然会锁住总线。

　　2、禁止该指令与之前和之后的读和写指令重排序。

　　3、把写缓冲区中的所有数据刷新到内存中。

　　上面的第2点和第3点所具有的内存屏障效果，足以同时实现volatile读和volatile写的内存语义。

　　经过上面的这些分析，现在我们终于能明白为什么JDK文档说CAS同时具有volatile读和volatile写的内存语义了。