ABA问题_乐观锁aba引发的实际问题

ABA问题_乐观锁aba引发的实际问题ABA问题一.概述:二.什么是ABA问题?三.ABA问题的解决:原子引用:(存在ABA问题)带版本号的原子引用(解决ABA问题)一.概述:ABA问题是在多线程并发的情况下,发生的一种现象。上一次记录了有关CAS操作的一些知识,CAS通过比较内存中的一个数据是否是预期值,如果是就将它修改成新值,如果不是则进行自旋,重复比较的操作,直到某一刻内存值等于预期值再进行修改。而ABA问题则是在CAS操作中存在的一个经典问题,这个问题某些时候不会带来任何影响,某些时候却是影响很大的。二.什么是ABA问题?理解一

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一.概述:

ABA问题是在多线程并发的情况下,发生的一种现象。上一次记录了有关CAS操作的一些知识,CAS通过比较内存中的一个数据是否是预期值,如果是就将它修改成新值,如果不是则进行自旋,重复比较的操作,直到某一刻内存值等于预期值再进行修改。而ABA问题则是在CAS操作中存在的一个经典问题,这个问题某些时候不会带来任何影响,某些时候却是影响很大的。

二.什么是ABA问题?

理解一:
当执行campare and swap会出现失败的情况。例如,一个线程先读取共享内存数据值A,随后因某种原因,线程暂时挂起,同时另一个线程临时将共享内存数据值先改为B,随后又改回为A。随后挂起线程恢复,并通过CAS比较,最终比较结果将会无变化。这样会通过检查,这就是ABA问题。 在CAS比较前会读取原始数据,随后进行原子CAS操作。这个间隙之间由于并发操作,最终可能会带来问题。
理解二
在这里插入图片描述

“ABA”问题:假设t1线程工作时间为10秒,t2线程工作时间为2秒,那么可能在A的工作期间,主内存中的共享变量 A已经被t2线程修改了多次,只是恰好最后一次修改的值是该变量的初始值,虽然用CAS判定出来的结果是期望值,但是却不是原来那个了=======》“狸猫换太子”
相当于是只关心共享变量的起始值和结束值,而不关心过程中共享变量是否被其他线程动过。
有些业务可能不需要关心中间过程,只要前后值一样就行,但是有些业务需求要求变量在中间过程不能被修改。

只靠CAS无法保证ABA问题,需要使用“原子引用”才能解决!!!!

三.ABA问题的解决:

原子引用:(存在ABA问题)

案列:

 package InterviewTest;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

class User{ 
   
	 String name;
	 int age;
	 
	 public User(String name,int age) { 
   
		 this.name=name;
		 this.age=age;
	 }

	@Override
	public String toString() { 
   
		return "User [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}

	public String getName() { 
   
		return name;
	}

	public void setName(String name) { 
   
		this.name = name;
	}
	public int getAge() { 
   
		return age;
	}

	public void setAge(int age) { 
   
		this.age = age;
	}
 }
public class AtomicReferenceDemo { 
   
	public static void main(String[] args) { 
   
		User z3 = new User("z3",25);
		User li4 = new User("li4",25);
		AtomicReference<User> atomicReference  = new AtomicReference<>();
		atomicReference.set(z3);
		System.out.println(atomicReference);
		System.out.println(atomicReference.compareAndSet(z3, li4)+
							" "+atomicReference.get().toString());
		System.out.println(atomicReference.compareAndSet(li4, z3)+
				" "+atomicReference.get().toString());
	}
}

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带版本号的原子引用(解决ABA问题)

AtomicStampedReference版本号原子引用:
案例:两种原子引用的对比


package InterviewTest;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;

public class ABADemo { 
   
	
	
	static AtomicReference<Integer> atomicReference 
									= new AtomicReference<>(100);
	static AtomicStampedReference<Integer>  atomicStampedReference 
									= new AtomicStampedReference<>(100,1);
	
	
	public static void main(String[] args) { 
   
		
		System.out.println("************以下是ABA问题的产生**************");
		new Thread(()->{ 
   
			atomicReference.compareAndSet(100, 101);
			atomicReference.compareAndSet(101, 100);
		},"t1").start();
		
		new Thread(()->{ 
   
			try { 
   
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) { 
   
				e.printStackTrace();
			}
			
			System.out.println(atomicReference.compareAndSet(100, 2019)
					+" "+atomicReference.get());
		},"t2").start();
		
		
		try { 
   
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) { 
   
			e.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("************以下是ABA问题的解决**************");
		
		new Thread(()->{ 
   
			int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+" "+" 第一次版本号:"+stamp);
			try { 
   
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) { 
   
				e.printStackTrace();
			}
			
			atomicStampedReference.compareAndSet(100, 
										101, 
										atomicStampedReference.getStamp(),
										atomicStampedReference.getStamp()+1);
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+" "+" 第2次版本号:"+atomicStampedReference.getStamp());
			atomicStampedReference.compareAndSet(101, 
					100, 
					atomicStampedReference.getStamp(),
					atomicStampedReference.getStamp()+1);
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+" "+" 第3次版本号:"+atomicStampedReference.getStamp());
			
		},"t3").start();
		
		new Thread(()->{ 
   
			int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()
					+" "+" 第一次版本号:"+stamp);
			try { 
   
				Thread.sleep(3000);
			} catch (InterruptedException e) { 
   
				e.printStackTrace();
			}
			
			boolean result =  atomicStampedReference.compareAndSet(
					100, 
					2019, 
					stamp, 
					stamp+1);
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
					" 修改成功否:"+result+" 当前最新实际版本号:"
					+atomicStampedReference.getStamp());
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
					" 当前实际最新值:"
					+atomicStampedReference.getReference());
			
		},"t4").start();
	}

}
************以下是ABA问题的产生**************
true   2019
************以下是ABA问题的解决**************
t3     第一次版本号:1
t4     第一次版本号:1
t3     第2次版本号:2
t3     第3次版本号:3
t4  修改成功否:false  当前最新实际版本号:3
t4  当前实际最新值:100

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