CAS的ABA问题

一、CAS概念

1. 悲观锁：一个线程加锁后其他线程会挂起，直到持有锁的线程释放锁，悲观锁从最坏的情况考虑问题。独占锁是一种悲观锁，例如synchronized关键字加锁，例如可重入锁ReentrantLock

2. 乐观锁：不加锁，多个线程共同执行，如果发生了冲突，就去重试(do...while...)，乐观锁从最好的情况考虑问题

3. 悲观锁和乐观锁哪个效率高，要看具体情况

4. CAS(Compare And Swap，比较并交换)算法是一种乐观锁

5. CAS有3个操作数：旧值A，新值B，内存里的值V

6. CAS算法：当旧值A和内存里的值V相同时，把V修改为新值B并返回true；否则返回false，再次进行CAS操作

7. java.util.concurrent包下的类进行原子操作，底层使用CAS乐观算法，CAS使用底层的unsafe方法；例如AutomaticInteger类

8. unsafe方法：Java无法访问底层系统，需要通过本地native方法进行访问，UnSafe类相当于一个后门，可以像指针一样访问特定内存的数据

9. CAS失败会重试，所以CPU消耗比较大

二、ABA问题

1. 当一个线程进行CAS操作时，内存值value为A

2. 其他线程把内存值先修改为B，再修改为A，内存值的变化即A->B->A

3. 当前线程认为value没有变化，继续进行操作

4. ABA可能会引发问题，比如修改了其他值，但是当前线程不知道；也可能不会，根据业务逻辑判断

三、解决ABA问题

1. 再加一个变量flag，如果修改了内存值value，每次变化时对flag加1

2. 使用版本戳version

3. AutomaticMarkableReference<V>

4. AutomaticStampedReference<V>

参考：