AtomicXXX中的ABA問題

AtomicXXX可以通過CAS(Compare And Set)機制進行原子操作。

但是存在ABA問題。

舉例:

線程T1想修改100為101,

而在T1發出compareAndSet指令之前,有T2將100修改為了99,又改回了100,

此時T1發出compareAndSet指令,發現100還是100,復合條件,所以修改100為101。

然而此時已經不是之前的現場了。

問題代碼:

        private static AtomicInteger atomicInt = new AtomicInteger(100);
				
        Thread intT1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                atomicInt.compareAndSet(100, 99);
                atomicInt.compareAndSet(99, 100);
            }
        });

        Thread intT2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                boolean c3 = atomicInt.compareAndSet(100, 101);
                System.out.println(c3); // true
            }
        });

        intT1.start();
        intT2.start();
        intT1.join();
        intT2.join();

此時輸出:

  true

可以通過AtomicStampedReference類增加版本號解決該問題,在設置值的同時加上期望的版本號和新的版本號,

代碼如下:


			
        private static AtomicInteger atomicInt = new AtomicInteger(100);
        private static AtomicStampedReference atomicStampedRef = new AtomicStampedReference(100, 0);

        Thread refT1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                atomicStampedRef.compareAndSet(100, 99, atomicStampedRef.getStamp(), atomicStampedRef.getStamp() + 1);
                atomicStampedRef.compareAndSet(99, 100, atomicStampedRef.getStamp(), atomicStampedRef.getStamp() + 1);
            }
        });

        Thread refT2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int stamp = atomicStampedRef.getStamp();
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                System.out.println(atomicStampedRef.getStamp());
                boolean c3 = atomicStampedRef.compareAndSet(100, 101, stamp, stamp + 1);
                System.out.println(c3); // false
            }
        });

        refT1.start();
        refT2.start();
        refT1.join();
        refT2.join();

輸出如下

2
false

refT1中的sleep保證refT2可以獲取修改前的stamp=1,

refT2中的sleep保證refT1能完成修改后再進行修改,

此時,refT2期望的stamp為0,但是此時獲取的stamp已經是2,所以CAS返回失敗。

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