如何解决AtomicInteger的ABA的问题
AtomicInteger 与 ABA 问题。
java.util.concurrent.atomic 包下 AtomicBoolean、 AtomicInteger 、AtomicLong 等以 Atomic* 开头的类原理是一致的，都采用基于 CAS 的乐观锁实现。
CAS 对于一个要更新的变量 V，我们提供一个它的旧值 A 和新值 B，如果变量 V 的值等于旧值 A，那么更新成功，否则更新失败，这个过程是原子性的。其中，这个过程存在 ABA 问题，即如果另一个线程修改 V 值假设原来是 A，先修改成 B，再修改回成 A。当前线程的 CAS 操作无法分辨当前 V 值是否发生过变化。举个例子，线程 1 查询 V 的值为 A 与旧值 A 比较，值相等。线程 2 查询 V 的值为 A 与旧值 A 比较，值相等，更新值为 B。线程 1 更新值为 A。这样， V 的值又被更新成 A 了。
public class AtomicIntegerDemo {
private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(100);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
atomicInteger.compareAndSet(100, 110);
atomicInteger.compareAndSet(110, 100);
} });
Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("AtomicInteger compareAndSet : " + atomicInteger.compareAndSet(100, 120)); System.out.println("AtomicInteger value : " + atomicInteger.get()); } }); thread1.start(); thread2.start(); thread1.join(); thread2.join();
}
}
ABA 问题的解决思路就是使用版本号。从 Java 1.5 开始，JDK 的 atomic 包里提供了一个类 AtomicStampedReference 来解决 ABA 问题。
public class AtomicStampedReferenceDemo {
private static AtomicStampedReference atomicStampedReference = new AtomicStampedReference(100, 1);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
@Override public void run() {
int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
atomicStampedReference.compareAndSet(100, 110, stamp, stamp + 1);
atomicStampedReference.compareAndSet(110, 100, stamp, stamp + 1);
}
});
Thread thread2 = new Thread(new Runnable()
{
@Override
public void run() {
int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("AtomicStampedReference compareAndSet : " + atomicStampedReference.compareAndSet(100, 120, stamp, stamp + 1));
} });
thread1.start();
thread2.start();
thread1.join();
thread2.join();
} }
这里，阅读下 AtomicStampedReference 类的源码。其中，compareAndSet(V expectedReference, V newReference, int expectedStamp, int newStamp) 方法有四个参数，分别表示：预期引用，更新后的引用，预期标志，更新后的标志。它的作用是首先检查当前引用是否等于预期引用，并且当前标志是否等于预期标志，如果全部相等，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。
public boolean compareAndSet(V expectedReference, V newReference, int expectedStamp, int newStamp) {
Pair
return expectedReference == current.reference && expectedStamp == current.stamp && ((newReference == current.reference && newStamp == current.stamp) || casPair(current, Pair.of(newReference, newStamp))); }