目錄

1. CAS 的執行流程

2. CAS 中的 ABA 問題

3. 如何解決 CAS 中的 ABA 問題

4.CAS 在Java 中的實現類有哪些

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1. CAS 的執行流程

CAS 比較并替換的大致流程是這樣的：

• 它有三個操作單位：V（內存值），A（預期的舊值），B（新值），
• 比較 V 的值和 A 的值是否相等，
• 如果相等的話，則將 V 的值替換成 B，否則就提示用戶修改失敗。

正常情況（沒有其他線程修改內存值）：

?特殊情況（有其他線程干擾修改值）：

2. CAS 中的 ABA 問題

????????什么是 ABA 問題呢 ？ 對于上圖中的有其他線程修改內存值的情況，當線程 1 在執行 CAS 之前，如果有兩個線程過來修改內存中的值了：線程 2 將原來的值給修改了，線程 3 又把內存的值給改回來了，這個時候線程 1 再去執行 CAS 就會出問題，這個就是 ABA 問題。

【舉個例子

比如說張三原來賬上有 200 元，此時張三需要給李四轉賬 100 元，如果在轉賬的時候不小心點了兩次提交，那么此時就會執行兩次 CAS。

① 正常情況下，沒有其他人給我轉賬的時候 >>

第一次 CAS :

• A（舊值）：200
• B（新值）：100
• V（內存值）：200

1. 比較 V 和 A 的值
2. 相等，張三 - 100 元，李四?+ 100 元
3. 扣款成功（張三余額 100 元）

第二次 CAS：

• A（舊值）：200
• B（新值）：100
• V（內存值）：100

1. 比較 V 和 A 的值
2. 不相等，不能進行扣款操作
3. 扣款失敗（張三余額 100 元）

② ABA 情況，轉賬途中有第三方介入 >>

第一次 CAS :

• A（舊值）：200
• B（新值）：100
• V（內存值）：200

1. 比較 V 和 A 的值
2. 相等，張三 - 100 元，李四?+ 100 元
3. 扣款成功（張三余額 100 元）

在第二次 CAS 之前，此時張三的哥們王五剛好還了張三 100 元，此時 V（內存值）被改為了 200，也就是說張三此時賬上的余額又變回了?200。

第二次 CAS：

• A（舊值）：200
• B（新值）：100
• V（內存值）：200

1. 比較 V 和 A 的值
2. 相等，張三 - 100 元，李四?+ 100 元
3. 扣款成功（張三余額 100 元）

上述有第三方介入的情況，原本張三在轉賬 100 元之后，賬戶上應該還剩 20 元的，最終卻只剩 100 元了，這就是 CAS 的 ABA 問題。

3. 如何解決 CAS 中的 ABA 問題

常見的辦法就是引入版本號（version）！！

還是上述轉賬的例子，只不過這次給每個線程的操作都加上新的版本號：

① 線程一（張三）：獲取原內存值 200_version_1 ，比較 V 和 A，相等，扣款成功，然后將內存值修改為 100_version_2。

② 線程三（王五）：獲取原內存值 100_version_2，比較 V 和 A，相等，轉賬成功，然后將內存值修改為 200_version_3。

③ 線程二（張三）：獲取原內存值 200_version_3，比較 V 和 A（200_version_1），不相等，扣款失敗，退出修改。

此時張三賬戶上余額為 200，這才是合理的。

4.CAS 在Java 中的實現類有哪些

Java 中提供的 AtomicXXX 類，都是 CAS 的具體實現。例如：AtomicInteger，AtomicLong 等等。

AtomicInteger 的底層源碼：

【面試問題】

① 此時面試官可能會問：Java 提供的 AtomicInteger 是否存在 ABA 問題 ？？

答案是存在！！因為 AtomicInteger 沒有引入版本號。

② 面試官接著問：那如何解決 AtomicInteger 的 ABA 問題 ？？

使用 Atomic 家族的 AtomicStampedReference 類，它在使用的時候，必須指定一個版本號，并且它的對象在調用?CAS 的方法時，它需要設置 4 個參數，分別是：

• 舊值 A
• 新值 B
• 當前版本
• 執行修改后的版本號

所以使用這個類可以解決 ABA 問題。

AtomicStampedReference<Integer> as = new AtomicStampedReference<>(100,1);
as.compareAndSet(200,100,1,2); // 舊值,新值,當前版本號,修改后的版本號

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