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：
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
“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*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());
}
}
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