CAS解决ABA问题

ABA问题产生

如果一个变量V初次读取的时候是A值，并且在准备赋值的时候检查到它仍然是A值，那我们就能说明它的值没有被其他线程修改过了吗？很明显是不能的，因为在这段时间它的值可能被改为其他值，然后又改回A，那CAS操作就会误认为它从来没有被修改过。这个问题被称为CAS操作的 "ABA"问题。

public class ABADemo {
    
    

    static AtomicReference<Integer> atomicReference = new AtomicReference<>(100);

    public static void main(String[] args) {
    
    
        System.out.println("==================ABA问题产生=================");
        new Thread(() -> {
    
    
              atomicReference.compareAndSet(100,101);
              atomicReference.compareAndSet(101,100);
        },"t1").start();

        try {
    
     TimeUnit.SECONDS.sleep(1); }catch (Exception e) {
    
     e.printStackTrace(); }

        new Thread(() -> {
    
    
            atomicReference.compareAndSet(100,2021);
            System.out.println("当前值为: " + atomicReference.get());
        },"t2").start();
    }
}

最后的数据虽然被改为了2021，但是在该线程修改之前，值已经产生了ABA问题。

ABA问题解决

使用 AtomicStampedReference

public class ABADemo {
    
    

    //初始值为100，版本号为1
    static AtomicStampedReference<Integer> atomicReference = new AtomicStampedReference<>(100,1);

    public static void main(String[] args) {
    
    
        System.out.println("==================ABA问题解决=================");
        new Thread(() -> {
    
    
            int stamp = atomicReference.getStamp();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第1次版本号" + stamp);
            
            //让t2线程也拿到当前版本和值
            try {
    
     TimeUnit.SECONDS.sleep(1); }catch (Exception e) {
    
     e.printStackTrace(); }

            //模拟产生ABA问题，产生过程会造成版本号提升
            atomicReference.compareAndSet(100,101,atomicReference.getStamp(),atomicReference.getStamp() + 1);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第2次版本号" + atomicReference.getStamp());
            atomicReference.compareAndSet(101,100,atomicReference.getStamp(),atomicReference.getStamp() + 1);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第3次版本号" + atomicReference.getStamp());
        },"t1").start();


        new Thread(() -> {
    
    
            int stamp = atomicReference.getStamp();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第1次版本号: " + stamp);

            //让t1线程完成ABA操作
            try {
    
     TimeUnit.SECONDS.sleep(4); }catch (Exception e) {
    
     e.printStackTrace(); }

            //在期望值相同的情况下，如果当前版本号还是一开始获取的版本号说明没有出现ABA问题，反之则出现了
            boolean result = atomicReference.compareAndSet(100, 2021, stamp, stamp + 1);
            if (result) {
    
    
                System.out.println("修改成功");
            }else
                System.out.println("修改失败");

            System.out.println("当前版本为: " + atomicReference.getStamp());
            System.out.println("当前值为: " + atomicReference.getReference());
        },"t2").start();
    }
}

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