理解ABA问题_什么叫ABA

理解ABA问题_什么叫ABA理解ABA问题1ABA问题的产生2原子引用AtomicReference3带时间戳的原子引用AtomicStampedReference解决ABA问题1ABA问题的产生所谓ABA问题,就是比较并交换的循环,存在一个时间差,而这个时间差可能带来意想不到的问题。比如线程1和线程2同时也从内存取出A,线程T1将值从A改为B,然后又从B改为A。线程T2看到的最终值还是A,经过与预估值的比较,二者相等,可以更新,此时尽管线程T2的CAS操作成功,但不代表就没有问题。有的需求,比如CAS,只注重头

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全家桶1年46,售后保障稳定


1 ABA问题的产生

所谓ABA问题,就是比较并交换的循环,存在一个时间差,而这个时间差可能带来意想不到的问题。比如线程1和线程2同时也从内存取出A,线程T1将值从A改为B,然后又从B改为A。线程T2看到的最终值还是A,经过与预估值的比较,二者相等,可以更新,此时尽管线程T2的CAS操作成功,但不代表就没有问题。

有的需求,比如CAS,只注重头和尾的一致,只要首尾一致就接受。但是有的需求,还看重过程,中间不能发生任何修改,这就引出了AtomicReference原子引用


2 原子引用 AtomicReference

AtomicInteger对整数进行原子操作,AtomicInteger对长整型数进行原子操作,AtomicBoolean对布尔型数进行原子操作,但实际上这些是完全不够的,如果是一个POJO呢?可以用AtomicReference来包装这个POJO,使其操作原子化

Class AtomicReference < V >,Value就是我们需要进行原子包装的泛型类。

示例:

@Getter
@ToString
@AllArgsConstructor
class User { 
   
    String userName;
    int age;
}

public class AtomicRefrenceDemo { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   
        User z3 = new User("张三", 22);
        User l4 = new User("李四", 23);
        AtomicReference<User> atomicReference = new AtomicReference<>();
        atomicReference.set(z3);
        System.out.println(atomicReference.compareAndSet(z3, l4) + "\t" + atomicReference.get().toString());
        System.out.println(atomicReference.compareAndSet(z3, l4) + "\t" + atomicReference.get().toString());
    }
}

Jetbrains全家桶1年46,售后保障稳定

输出结果:

true User(userName=李四, age=23)
false User(userName=李四, age=23)

那么我们如何在原子引用的基础上,解决ABA问题呢,请看带时间戳的原子引用 AtomicStampedReference。


3 带时间戳的原子引用 AtomicStampedReference 解决ABA问题

使用AtomicStampedReference类可以解决ABA问题。这个类维护了一个“版本号”Stamp“,在进行CAS操作的时候,不仅要比较当前值,还要比较版本号。只有两者都相等,才执行更新操作。

核心方法:

static AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(initialRef, initialStamp);
int stamp = atomicStampedReference.getStamp()
AtomicStampedReference.compareAndSet(expectedReference,newReference,oldStamp,newStamp);

示例:

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("=====以下时ABA问题的产生=====");
new Thread(() -> { 

atomicReference.compareAndSet(100, 101);
atomicReference.compareAndSet(101, 100);
}, "Thread 1").start();
new Thread(() -> { 

try { 

//保证线程1完成一次ABA操作
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) { 

e.printStackTrace();
}
System.out.println(atomicReference.compareAndSet(100, 2019) + "\t" + atomicReference.get());
}, "Thread 2").start();
try { 

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) { 

e.printStackTrace();
}
System.out.println("=====以下时ABA问题的解决=====");
new Thread(() -> { 

int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t第1次版本号" + stamp);
try { 

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) { 

e.printStackTrace();
}
atomicStampedReference.compareAndSet(100, 101, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() + 1);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t第2次版本号" + atomicStampedReference.getStamp());
atomicStampedReference.compareAndSet(101, 100, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() + 1);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t第3次版本号" + atomicStampedReference.getStamp());
}, "Thread 3").start();
new Thread(() -> { 

int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t第1次版本号" + stamp);
try { 

TimeUnit.SECONDS.sleep(4);
} catch (InterruptedException e) { 

e.printStackTrace();
}
boolean result = atomicStampedReference.compareAndSet(100, 2019, stamp, stamp + 1);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t修改是否成功" + result + "\t当前最新实际版本号:" + atomicStampedReference.getStamp());
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t当前最新实际值:" + atomicStampedReference.getReference());
}, "Thread 4").start();
}
}

输出结果:

===== 以下时ABA问题的产生 =====
true 2019
===== 以下时ABA问题的解决 =====
Thread 3 第1次版本号1 //初始版本号
Thread 4 第1次版本号1 //初始版本号
Thread 3 第2次版本号2 //第一次修改后的版本号
Thread 3 第3次版本号3 //第二次修改后的版本号
Thread 4 修改是否成功false 当前最新实际版本号:3 //修改失败,此时T4的版本号为1+1,但实际T3已经将版本号增加到了3,T4修改失败
Thread 4 当前最新实际值:100

			try { 

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) { 

e.printStackTrace();
}

T3线程拿到第一次版本号后睡眠2秒,保证T4线程能拿到和它一样的初始版本号。

            try { 

TimeUnit.SECONDS.sleep(4);
} catch (InterruptedException e) { 

e.printStackTrace();
}

T4线程拿到第一次版本号后再睡眠4秒,保证在此期间T3线程已经完成了一次ABA操作。

atomicStampedReference.compareAndSet(100, 101, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() + 1);

第一个参数代表预估值,第二个参数代表更新值,第三个参数代表预估版本号,第四个参数代表更新版本号。
如果预估值与内存实际值相等,预估版本号与实际版本号相等,则更新内存值为更新值,更新版本号为更新版本号。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/234260.html原文链接:https://javaforall.cn

【正版授权,激活自己账号】: Jetbrains全家桶Ide使用,1年售后保障,每天仅需1毛

【官方授权 正版激活】: 官方授权 正版激活 支持Jetbrains家族下所有IDE 使用个人JB账号...

(0)


相关推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。

关注全栈程序员社区公众号