CAS 之 ABA 问题的解决方法，深入理解 Nginx 及使用 Nginx 实现负载均衡

System.out.println("res2=" + res2);

}).start();

new Thread(() -> {

boolean res3 = atomicReference.compareAndSet(100, 200);

System.out.println("res3=" + res3);

}).start();

}

}

运行结果:res1,res2,res3 都是 true,这说明虽然线程 t1 修改了 atomicReference 中的值，但是由于修改后值与原来的一样，所以线程 t2 在判断的时候认为该值没有被修改过 CAS 操作成功。

AtomicStampedReference 解决 ABA 问题

为了解决 ABA 问题,引入了 AtomicStampedReference,AtomicStampedReference 它内部不仅维护了对象值，还维护了一个时间戳（版本号）。当 AtomicStampedReference 对应的数值被修改时，除了更新数据本身外，还必须要更新时间戳。

AtomicStampedReference 的构造器

在初始化的时候传入两个参数，初始化的引用值和版本号

public AtomicStampedReference(V initialRef, int initialStamp) {

pair = Pair.of(initialRef, initialStamp);

}

AtomicStampedReference 的 compareAndSet 方法

public boolean compareAndSet(V expectedReference,

V newReference,

int expectedStamp,

int newStamp) {

Pair<V> current = pair;

return

expectedReference == current.reference &&

expectedStamp == current.stamp &&

((newReference == current.reference &&

newStamp == current.stamp) ||

casPair(current, Pair.of(newReference, newStamp)));

}

• expectedReference : 期望值

• newReference

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: 想要更新成的新的值

• expectedStamp : 期望的版本号

• newStamp : CAS 操作成功要更新成的版本号

然后每次操作的时候都会先比较版本号，版本号一致才能操作成功，每次操作成功后都将版本号增加+1（版本号只加不减）

测试代码

import java.util.concurrent.TimeUnit;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;

public class ABASolve {

public static void main(String[] args) {

AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(100, 1);

int stamp = atomicStampedReference.getStamp();

new Thread(() -> {

System.out.println("t1 线程拿到的初始版本号:" + stamp);

System.out.println("t1 线程拿到的初始值:" + atomicStampedReference.getReference());

//

boolean res1 = atomicStampedReference.compareAndSet(100, 101, stamp, atomicStampedReference.getStamp() + 1);

System.out.println("修改结果:" + res1);

System.out.println("t1 线程修改之后的版本号:" + atomicStampedReference.getStamp());

System.out.println("t1 线程修改之后的值:" + atomicStampedReference.getReference());

boolean res2 = atomicStampedReference.compareAndSet(101, 100, 2, atomicStampedReference.getStamp() + 1);

System.out.println("修改结果:" + res2);

}).start();

new Thread(() -> {

System.out.println("t2 线程拿到的初始版本号:" + stamp);

try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }

boolean b1 = atomicStampedReference.compareAndSet(100, 101, stamp, atomicStampedReference.getStamp() + 1);

System.out.println("t2 线程期望的版本号为" + stamp + ",t2 线程当前查看主内存中 atomicStampedReference 真实的版本号为:" + atomicStampedReference.getStamp());

System.out.println("t2 线程 CAS 操作的结果为:" + b1);

}).start();

}

}

该代码模拟了线程 1 将 atomicStampedReference 值修改后又改回成原来的值的过程，观察版本号的变化以及最后线程 2 的 CAS 操作成功与否，运行结果如下:

t1 线程拿到的初始版本号:1

t1 线程拿到的初始值:100

修改结果:true

t1 线程修改之后的版本号:2

t1 线程修改之后的值:101

修改结果:true

t2 线程拿到的初始版本号:1

t2 线程期望的版本号为 1,t2 线程当前查看主内存中 atomicStampedReference 真实的版本号为:3

t2 线程 CAS 操作的结果为:false