3.1 狸猫换太子

CAS 会导致“ABA 问题”。
CAS 算法实现一个重要前提需要取出内存中某时刻的数据并在当下时刻比较并替换,那么在这个时间差类会导致数据的变化。比如说一个线程 one 从内存位置 V 中取出 A,这时候另一个线程 two 也从内存中取出 A,并且线程 two 进行了一些操作将值变成了 B,然后线程 two 又将 V 位置的数据变成 A,这时候线程 one 进行 CAS 操作发现内在中仍然是 A,然后线程 one 操作成功。尽管线程 one 的 CAS 操作成功,但是不代表这个过程就是没有问题的。

3.2 原子引用

通过 AtomicReference 类可以自定义类原子引用

  1. package s02.e03;
  2. import lombok.AllArgsConstructor;
  3. import lombok.Getter;
  4. import lombok.ToString;
  5. import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
  6. @Getter
  7. @ToString
  8. @AllArgsConstructor
  9. class User {
  10. String userName;
  11. int age;
  12. }
  13. public class AtomicReferenceDemo {
  14. public static void main(String[] args) {
  15. User z3 = new User("z3", 22);
  16. User li4 = new User("114", 25);
  17. AtomicReference<User> atomicReference = new AtomicReference<>();
  18. atomicReference.set(z3);
  19. System.out.println(atomicReference.compareAndSet(z3, li4) + "\t" + atomicReference.get().toString());
  20. System.out.println(atomicReference.compareAndSet(z3, li4) + "\t" + atomicReference.get().toString());
  21. }
  22. }

image.png

3.3 时间戳原子引用

  1. package s02.e03;
  2. import java.util.concurrent.TimeUnit;
  3. import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
  4. import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;
  5. public class ABADemo {
  6. static AtomicReference<Integer> atomicReference = new AtomicReference<>(100);
  7. static AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(100, 1);
  8. public static void main(String[] args) {
  9. System.out.println("========== 以下是 ABA 问题的产生 ==============");
  10. new Thread(() -> {
  11. atomicReference.compareAndSet(100, 101);
  12. atomicReference.compareAndSet(101, 100);
  13. }, "t1").start();
  14. new Thread(() -> {
  15. // 暂停 1 秒钟 t2 线程,保证上面的 t1 线程完成了一次 ABA 操作
  16. try {
  17. TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
  18. } catch (InterruptedException e) {
  19. e.printStackTrace();
  20. }
  21. System.out.println(atomicReference.compareAndSet(100, 2019) + "\t" + atomicReference.get());
  22. }, "t2").start();
  23. // 暂停一会儿线程
  24. try {
  25. TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
  26. } catch (InterruptedException e) {
  27. e.printStackTrace();
  28. }
  29. System.out.println("========== 以下是 ABA 问题的解决 ==============");
  30. new Thread(() -> {
  31. int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
  32. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第 1 次版本号: " + stamp);
  33. // 暂停 1 秒钟 t3 线程
  34. try {
  35. TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
  36. } catch (InterruptedException e) {
  37. e.printStackTrace();
  38. }
  39. atomicStampedReference.compareAndSet(100, 101, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() + 1);
  40. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第 2 次版本号: " + atomicStampedReference.getStamp());
  41. atomicStampedReference.compareAndSet(101, 100, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() + 1);
  42. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第 3 次版本号: " + atomicStampedReference.getStamp());
  43. }, "t3").start();
  44. new Thread(() -> {
  45. int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
  46. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第 1 次版本号: " + stamp);
  47. // 暂停 3 秒钟 t4 线程,保证上面的 t3 线程完成了一次 ABA 操作
  48. try {
  49. TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
  50. } catch (InterruptedException e) {
  51. e.printStackTrace();
  52. }
  53. boolean result = atomicStampedReference.compareAndSet(100, 2019, stamp, stamp + 1);
  54. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 修改成功否: " + result + "\t当前最新实际版本号:" + atomicStampedReference.getStamp());
  55. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 当前实际最新值: " + atomicStampedReference.getReference());
  56. }, "t4").start();
  57. }
  58. }

image.png