用AtomicStampedReference解决ABA问题

在运用CAS做Lock-Free操作中有一个经典的ABA问题：
线程1准备用CAS将变量的值由A替换为B，在此之前，线程2将变量的值由A替换为C，又由C替换为A，然后线程1执行CAS时发现变量的值仍然为A，所以CAS成功。但实际上这时的现场已经和最初不同了，尽管CAS成功，但可能存在潜藏的问题，例如下面的例子：

现有一个用单向链表实现的堆栈，栈顶为A，这时线程T1已经知道A.next为B，然后希望用CAS将栈顶替换为B：
head.compareAndSet(A,B);
在T1执行上面这条指令之前，线程T2介入，将A、B出栈，再pushD、C、A，此时堆栈结构如下图，而对象B此时处于游离状态：

此时轮到线程T1执行CAS操作，检测发现栈顶仍为A，所以CAS成功，栈顶变为B，但实际上B.next为null，所以此时的情况变为：

其中堆栈中只有B一个元素，C和D组成的链表不再存在于堆栈中，平白无故就把C、D丢掉了。
以上就是由于ABA问题带来的隐患，各种乐观锁的实现中通常都会用版本戳version来对记录或对象标记，避免并发操作带来的问题，在Java中，AtomicStampedReference也实现了这个作用，它通过包装[E,Integer]的元组来对对象标记版本戳stamp，从而避免ABA问题，例如下面的代码分别用AtomicInteger和AtomicStampedReference来对初始值为100的原子整型变量进行更新，AtomicInteger会成功执行CAS操作，而加上版本戳的AtomicStampedReference对于ABA问题会执行CAS失败：
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;

public class ABA {
private static AtomicInteger atomicInt = new AtomicInteger(100);
private static AtomicStampedReference atomicStampedRef = new AtomicStampedReference(100, 0);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {<br />                Thread intT1 = new Thread(new Runnable() {<br />                        @Override<br />                        public void run() {<br />                                atomicInt.compareAndSet(100, 101);<br />                                atomicInt.compareAndSet(101, 100);<br />                        }<br />                });
            Thread intT2 = new Thread(new Runnable() {<br />                        @Override<br />                        public void run() {<br />                                try {<br />                                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);<br />                                } catch (InterruptedException e) {<br />                                }<br />                                boolean c3 = atomicInt.compareAndSet(100, 101);<br />                                System.out.println(c3); // true<br />                        }<br />                });
            intT1.start();<br />                intT2.start();<br />                intT1.join();<br />                intT2.join();
            Thread refT1 = new Thread(new Runnable() {<br />                        @Override<br />                        public void run() {<br />                                try {<br />                                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);<br />                                } catch (InterruptedException e) {<br />                                }<br />                                atomicStampedRef.compareAndSet(100, 101, atomicStampedRef.getStamp(), atomicStampedRef.getStamp() + 1);<br />                                atomicStampedRef.compareAndSet(101, 100, atomicStampedRef.getStamp(), atomicStampedRef.getStamp() + 1);<br />                        }<br />                });
            Thread refT2 = new Thread(new Runnable() {<br />                        @Override<br />                        public void run() {<br />                                int stamp = atomicStampedRef.getStamp();<br />                                try {<br />                                        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);<br />                                } catch (InterruptedException e) {<br />                                }<br />                                boolean c3 = atomicStampedRef.compareAndSet(100, 101, stamp, stamp + 1);<br />                                System.out.println(c3); // false<br />                        }<br />                });
            refT1.start();<br />                refT2.start();<br />        }<br />}

转载：http://blog.hesey.net/2011/09/resolve-aba-by-atomicstampedreference.html