java ABA问题 - 面试宝典

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皮牙子抓饭 发表于 2023/08/04 09:21:18 2023/08/04
【摘要】 ABA问题是指在多线程并发操作中,一个共享变量的值在某个线程中被改变了两次,但其他线程却无法察觉到这个变化。这种情况可能会导致数据不一致或程序逻辑错误。 解决ABA问题的一种常见方法是使用带有版本号的原子操作。Java中的AtomicStampedReference类就是为了解决ABA问题而设计的,它可以在原子操作的基础上增加一个版本号,用于标识变量的变化。 下面是一个示例代码,演示了如何使...

ABA问题是指在多线程并发操作中,一个共享变量的值在某个线程中被改变了两次,但其他线程却无法察觉到这个变化。这种情况可能会导致数据不一致或程序逻辑错误。 解决ABA问题的一种常见方法是使用带有版本号的原子操作。Java中的AtomicStampedReference类就是为了解决ABA问题而设计的,它可以在原子操作的基础上增加一个版本号,用于标识变量的变化。 下面是一个示例代码,演示了如何使用AtomicStampedReference解决ABA问题:

javaCopy codeimport java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;
public class ABADemo {
    private static AtomicStampedReference<Integer> value = new AtomicStampedReference<>(1, 0);
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            int stamp = value.getStamp();
            System.out.println("Thread 1: value = " + value.getReference() + ", stamp = " + stamp);
            value.compareAndSet(1, 2, stamp, stamp + 1);
            System.out.println("Thread 1: value = " + value.getReference() + ", stamp = " + value.getStamp());
            value.compareAndSet(2, 1, value.getStamp(), value.getStamp() + 1);
            System.out.println("Thread 1: value = " + value.getReference() + ", stamp = " + value.getStamp());
        });
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            int stamp = value.getStamp();
            System.out.println("Thread 2: value = " + value.getReference() + ", stamp = " + stamp);
            try {
                Thread.sleep(1000); // 让线程2休眠1秒,确保线程1完成ABA操作
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            boolean success = value.compareAndSet(1, 3, stamp, stamp + 1);
            System.out.println("Thread 2: value = " + value.getReference() + ", stamp = " + value.getStamp() + ", success = " + success);
        });
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
    }
}

以上代码中,定义了一个AtomicStampedReference对象value,初始值为1,初始版本号为0。线程1先将value的值从1修改为2,再将其修改回1,完成ABA操作。而线程2在线程1完成ABA操作后,尝试将value的值从1修改为3。 输出结果如下:

plaintextCopy codeThread 1: value = 1, stamp = 0
Thread 1: value = 2, stamp = 1
Thread 1: value = 1, stamp = 2
Thread 2: value = 1, stamp = 0
Thread 2: value = 1, stamp = 2, success = false

可以看到,线程2在进行CAS操作时,尽管value的值和版本号都与之前获取的一致,但由于中间发生了ABA操作,所以CAS操作失败。 通过使用AtomicStampedReference类,我们可以在原子操作的基础上增加版本号,从而解决ABA问题。

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