之前的文章已經(jīng)介紹過(guò)CAS的操作原理，它雖然能夠保證數(shù)據(jù)的原子性，但還是會(huì)有一個(gè)ABA的問(wèn)題。

????那么什么是ABA的問(wèn)題呢？假設(shè)有一個(gè)共享變量“num”,有個(gè)線程A在第一次進(jìn)行修改的時(shí)候把num的值修改成了33。修改成功之后，緊接著又立刻把“num”的修改回了22。另外一個(gè)線程B再去修改這個(gè)值的時(shí)候并不能感知到這個(gè)值被修改過(guò)。

????換句話說(shuō)，別人把你賬戶里面的錢(qián)拿出來(lái)去投資，在你發(fā)現(xiàn)之前又給你還了回去，那這個(gè)錢(qián)還是原來(lái)的那個(gè)錢(qián)嗎？你老婆出軌之后又回到了你身邊，還是你原來(lái)的那個(gè)老婆嗎？

????為了模擬ABA的問(wèn)題，我啟動(dòng)了兩個(gè)線程訪問(wèn)一個(gè)共享的變量。將下面的代碼拷貝到編譯器中，運(yùn)行進(jìn)行測(cè)試：

public class ABATest {private final static AtomicInteger num = new AtomicInteger(100);public static void main(String[] args) {new Thread(() -> {num.compareAndSet(100, 101);num.compareAndSet(101, 100);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 修改num之后的值：" + num.get());}).start();new Thread(() -> {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);num.compareAndSet(100, 200);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 修改num之后的值：" + num.get());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}).start();} }

????第一個(gè)線程先進(jìn)行修改把數(shù)值從100修改為101，然后在從101修改回100，這個(gè)過(guò)程其實(shí)是發(fā)成了ABA的操作。第二個(gè)線程等待3秒（為了是讓第一個(gè)線程執(zhí)行完畢，第二個(gè)線程在執(zhí)行）之后進(jìn)行值從100修改為200。按照我們的理解，第一個(gè)線程已經(jīng)修改過(guò)原來(lái)的值了，那么第二個(gè)線程就不應(yīng)該修改成功。但是如果你運(yùn)行下面的測(cè)試用例的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它是可以進(jìn)行修改成功的，請(qǐng)看運(yùn)行結(jié)果：

Thread-0 修改num之后的值：100 Thread-1 修改num之后的值：200

????雖然結(jié)果是符合我們的預(yù)期的：數(shù)值被成功地進(jìn)行了修改，但是修改的過(guò)程卻是不符合我們的預(yù)期的。

????為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以在修改的時(shí)候附加上一個(gè)版本號(hào)，也就是第幾次修改。每次修改的時(shí)候把版本號(hào)帶上，如果版本號(hào)能夠?qū)?yīng)的上的話就進(jìn)行修改，如果對(duì)應(yīng)不上的話就不允許進(jìn)行修改。

????所以如果修改的時(shí)候帶上的版本號(hào)不一致的話是不能夠進(jìn)行成功修改的。我們可以按照上面的原理自己進(jìn)行版本號(hào)的封裝，但也許會(huì)比較麻煩。因此我們可以使用JDK給我們提供的一個(gè)已經(jīng)封裝好的類“AtomicStampedReference”來(lái)進(jìn)行我們數(shù)據(jù)的更新。我們來(lái)看看下面的這些例子：

public class AtomicStampedReferenceTest {private final static AtomicStampedReference<Integer> stamp = new AtomicStampedReference<>(100, 1);public static void main(String[] args) {new Thread(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第1次版本號(hào):" + stamp.getStamp());stamp.compareAndSet(100, 200, stamp.getStamp(), stamp.getStamp() + 1);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第2次版本號(hào):" + stamp.getStamp());stamp.compareAndSet(200, 100, stamp.getStamp(), stamp.getStamp() + 1);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第2次版本號(hào):" + stamp.getStamp());}).start();new Thread(() -> {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第1次版本號(hào):" + stamp.getStamp());stamp.compareAndSet(100, 400, stamp.getStamp(), stamp.getStamp() + 1);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 獲取到的值：" + stamp.getReference());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}).start();} } Thread-0 第1次版本號(hào):1 Thread-0 第2次版本號(hào):2 Thread-0 第2次版本號(hào):2 Thread-1 第1次版本號(hào):2 Thread-1 獲取到的值：200

????也是啟動(dòng)了兩個(gè)線程對(duì)共享變量進(jìn)行修改，但是這次不同的是帶著版本號(hào)對(duì)共享變量進(jìn)行的修改。下面將上面的例子進(jìn)行拆解分析，研究下“AtomicStampedReference”到底為我們做了一些什么。

????首先分析共享變量的創(chuàng)建：構(gòu)建了一個(gè)“AtomicStampedReference”對(duì)象，并且顯示的賦值了100和1。

private final static AtomicStampedReference<Integer> stamp = new AtomicStampedReference<>(100, 1);

• ?

????構(gòu)造函數(shù)調(diào)用了下面的源碼：

public AtomicStampedReference(V initialRef, int initialStamp) {pair = Pair.of(initialRef, initialStamp); }

????"initialRef"是初始值，也就是我們定義的100，“initialStamp”是我們顯示聲明的一個(gè)整形類型的版本號(hào)。只要在int的范圍內(nèi)即可，但是不要太大了， 畢竟是int如果超了就會(huì)丟失精度問(wèn)題。

????然后調(diào)用了“Pair.of(initialRef, initialStamp)”，繼續(xù)跟進(jìn)源碼查看：

????通過(guò)觀察源碼可以發(fā)現(xiàn)類“Pair”是“AtomicStampedReference”類的一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類，有兩個(gè)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，然后把我們傳遞進(jìn)來(lái)的初始值和版本號(hào)進(jìn)行賦值給“Pair”對(duì)象?？梢宰⒁獾健皃air”被關(guān)鍵字“volatile”修飾，也就保證了內(nèi)存的可見(jiàn)性和禁止指令的重排序。因此如果“pair”發(fā)生了變化，那么所有持有其引用的信息都會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)更新。

????到此為止，“AtomicStampedReference”對(duì)象初始化完畢，內(nèi)部包含了一個(gè)“reference”值為100， “stamp”為1的“pair”靜態(tài)內(nèi)部類。

????“stamp.getStamp()”目的是為了獲取當(dāng)前的版本號(hào)，我們?cè)诔跏蓟臅r(shí)候顯示設(shè)置了一個(gè)值1，因此第一次獲取到的版本號(hào)就是1。

public int getStamp() {return pair.stamp; }

????“stamp.compareAndSet(100, 200, stamp.getStamp(), stamp.getStamp() + 1);”是進(jìn)行第一次CAS更新數(shù)據(jù)，這次更新的時(shí)候就帶著版本號(hào)去更新了。

new Thread(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第1次版本號(hào):" + stamp.getStamp());stamp.compareAndSet(100, 200, stamp.getStamp(), stamp.getStamp() + 1);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第2次版本號(hào):" + stamp.getStamp());stamp.compareAndSet(200, 100, stamp.getStamp(), stamp.getStamp() + 1);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第2次版本號(hào):" + stamp.getStamp()); }).start();

????還記得嗎？之前的CAS比較是需要傳遞一個(gè)期望值和更新的值（內(nèi)存中的值，底層的方法會(huì)給我們封裝好 ）：

num.compareAndSet(100, 101);

• 1

????而帶著版本號(hào)的CAS需要我們傳遞四個(gè)值，一個(gè)是期望值，一個(gè)是更新的值，還有兩個(gè)就是期望的時(shí)間戳和需要更新的時(shí)間戳：

V expectedReference // 表示預(yù)期值 V newReference, // 表示要更新的值 int expectedStamp, // 表示預(yù)期的時(shí)間戳 int newStamp // 表示要更新的時(shí)間戳

????之后進(jìn)行了預(yù)期值的判斷，

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的AtomicStampedReference源码分析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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