java解决aba_详解解决CAS机制中ABA问题的AtomicStampedReference

在多线程编程中，CAS（Compare and Swap）机制被广泛使用。它可以实现无锁并发，提高程序的性能。但是，CAS 机制存在 ABA 问题，即当一个值从 A 变为 B，再从 B 变回 A，这时另一个线程也会执行相同的操作，而我们无法区分这两次操作是否真正修改了值。为了解决这个问题，Java 提供了一个原子类 AtomicStampedReference。

AtomicStampedReference 可以保证在进行 CAS 操作时，不仅比较对象值是否相等，还会比较对象的时间戳是否相等。时间戳是一个整数值，每次对象值的改变都会导致时间戳的变化。因此，即使对象值从 A 变为 B，再从 B 变回 A，时间戳也会发生变化，从而避免了 ABA 问题的出现。

下面是一个使用 AtomicStampedReference 解决 ABA 问题的示例代码：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;

public class AtomicStampedReferenceDemo {
    static AtomicStampedReference<Integer> reference = new AtomicStampedReference<>(1, 0);

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            int stamp = reference.getStamp();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第 1 次版本号：" + stamp);
            reference.compareAndSet(1, 2, stamp, stamp + 1);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第 2 次版本号：" + reference.getStamp());
            reference.compareAndSet(2, 1, reference.getStamp(), reference.getStamp() + 1);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第 3 次版本号：" + reference.getStamp());
        }, "线程 1").start();

        new Thread(() -> {
            int stamp = reference.getStamp();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 第 1 次版本号：" + stamp);
            // 等待线程 1 完成 CAS 操作
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            boolean isSuccess = reference.compareAndSet(1, 3, stamp, stamp + 1);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 是否修改成功：" + isSuccess);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 当前版本号：" + reference.getStamp());
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 当前值：" + reference.getReference());
        }, "线程 2").start();
    }
}

输出结果：

线程 1 第 1 次版本号：0
线程 1 第 2 次版本号：1
线程 1 第 3 次版本号：2
线程 2 第 1 次版本号：0
线程 2 是否修改成功：false
线程 2 当前版本号：2
线程 2 当前值：1

通过输出结果可以看出，线程 2 尝试将值从 1 改为 3，但是由于版本号已经被线程 1 修改过了，因此 CAS 操作失败，避免了 ABA 问题的出现。