Java的CAS与ABA问题

CAS操作是计算机底层的操作,对于内存中的某一个值V,提供一个旧值A和一个新值B,如果提供的旧值V和A相等就把B写入V,CAS操作是基于底层命令的,是原子性的操作

CAS在可以作为乐观锁的使用,每次操作不加锁,假设没有冲突,如果因为冲突失败就重试,直到成功为止

Java对CAS提供了很好的支持,如AtomicBoolean,AtomicInteger,AtomicLong,AtomicReference等

CAS中存在一个经典的问题,即ABA问题: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

而对于ABA问题,Java也提供了很好的解决方案,AtomicStampedReference与AtomicMarkableReference

AtomicStampedReference在内部维护了一个Pair类,除了存储Reference外,也存储了当前数据对应的版本号,在执行compareAndSet方法时,会判断版本号是否一致,如果版本号不一致,则说明Reference已经发生过变化,在执行CAS操作时,实际更新的是Pair对象,因此Reference和版本号是同时原子更新的

AtomicMarkableReference没有维护版本号,只是维护了一个mark标志,在true与false之间摇摆,使用AtomicStampedReference可以知道数据改变的次数,使用AtomicMarkableReference则只能知道是否发生了改变

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