Java底层类和源码分析系列-AtomicStampedReference解决ABA问题

本文主要是介绍Java底层类和源码分析系列-AtomicStampedReference解决ABA问题,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

在原子类持续累加或累减时,比如AtomicInteger的incrementAndGet时,是不存在ABA问题的,但compareAndSet或者updateAndGet是可能存在ABA问题,像AtomicBoolean或AtomicLong等这样的变量在多线程修改时,也都存在ABA的问题。
为了理解ABA,下面的例子,针对线程1来说,第一次的A也就是1和第二次的A是另外修改过的1,实际上并不是同一个A(1)。

public static void main(String[] args) {AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(1);new Thread(()->{int value = atomicInteger.get();System.out.println("thread 1 read value: " + value);// 阻塞1sLockSupport.parkNanos(1000000000L);if (atomicInteger.compareAndSet(value, 3)) {System.out.println("thread 1 update from " + value + " to 3");} else {System.out.println("thread 1 update fail!");}}).start();new Thread(()->{int value = atomicInteger.get();System.out.println("thread 2 read value: " + value);if (atomicInteger.compareAndSet(value, 2)) {System.out.println("thread 2 update from " + value + " to 2");// do sthvalue = atomicInteger.get();System.out.println("thread 2 read value: " + value);if (atomicInteger.compareAndSet(value, 1)) {System.out.println("thread 2 update from " + value + " to 1");}}}).start();}

 

为了解决这个问题,引入了AtomicStampedReference。

内部类

    private static class Pair<T> {/*** 目标对象引用*/final T reference;/*** 整形标记*/final int stamp;private Pair(T reference, int stamp) {this.reference = reference;this.stamp = stamp;}static <T> Pair<T> of(T reference, int stamp) {return new Pair<T>(reference, stamp);}}

属性

private volatile Pair<V> pair;
private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();
private static final long pairOffset =objectFieldOffset(UNSAFE, "pair", AtomicStampedReference.class);

构造方法

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


compareAndSet()方法

public boolean compareAndSet(V   expectedReference,V   newReference,int expectedStamp,int newStamp) {// 获取当前的(元素值,版本号)对Pair<V> current = pair;return// 引用没变expectedReference == current.reference &&// 版本号没变expectedStamp == current.stamp &&// 新引用等于旧引用((newReference == current.reference &&// 新版本号等于旧版本号newStamp == current.stamp) ||// 构造新的Pair对象并CAS更新
         casPair(current, Pair.of(newReference, newStamp)));
}
private boolean casPair(Pair<V> cmp, Pair<V> val) {// 调用Unsafe的compareAndSwapObject()方法CAS更新pair的引用为新引用return UNSAFE.compareAndSwapObject(this, pairOffset, cmp, val);
}

解决上个ABA的问题的版本:

private static void testStamp() {AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(1, 1);new Thread(()->{int[] stampHolder = new int[1];int value = atomicStampedReference.get(stampHolder);int stamp = stampHolder[0];System.out.println("thread 1 read value: " + value + ", stamp: " + stamp);// 阻塞1sLockSupport.parkNanos(1000000000L);if (atomicStampedReference.compareAndSet(value, 3, stamp, stamp + 1)) {System.out.println("thread 1 update from " + value + " to 3");} else {System.out.println("thread 1 update fail!");}}).start();new Thread(()->{int[] stampHolder = new int[1];int value = atomicStampedReference.get(stampHolder);int stamp = stampHolder[0];System.out.println("thread 2 read value: " + value + ", stamp: " + stamp);if (atomicStampedReference.compareAndSet(value, 2, stamp, stamp + 1)) {System.out.println("thread 2 update from " + value + " to 2");// do sthvalue = atomicStampedReference.get(stampHolder);stamp = stampHolder[0];System.out.println("thread 2 read value: " + value + ", stamp: " + stamp);if (atomicStampedReference.compareAndSet(value, 1, stamp, stamp + 1)) {System.out.println("thread 2 update from " + value + " to 1");}}}).start();}

 

这篇关于Java底层类和源码分析系列-AtomicStampedReference解决ABA问题的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/665997

相关文章

一篇文章彻底搞懂macOS如何决定java环境

《一篇文章彻底搞懂macOS如何决定java环境》MacOS作为一个功能强大的操作系统,为开发者提供了丰富的开发工具和框架,下面:本文主要介绍macOS如何决定java环境的相关资料,文中通过代码... 目录方法一:使用 which命令方法二:使用 Java_home工具(Apple 官方推荐)那问题来了,

Java HashMap的底层实现原理深度解析

《JavaHashMap的底层实现原理深度解析》HashMap基于数组+链表+红黑树结构,通过哈希算法和扩容机制优化性能,负载因子与树化阈值平衡效率,是Java开发必备的高效数据结构,本文给大家介绍... 目录一、概述:HashMap的宏观结构二、核心数据结构解析1. 数组(桶数组)2. 链表节点(Node

Java AOP面向切面编程的概念和实现方式

《JavaAOP面向切面编程的概念和实现方式》AOP是面向切面编程,通过动态代理将横切关注点(如日志、事务)与核心业务逻辑分离,提升代码复用性和可维护性,本文给大家介绍JavaAOP面向切面编程的概... 目录一、AOP 是什么?二、AOP 的核心概念与实现方式核心概念实现方式三、Spring AOP 的关

详解SpringBoot+Ehcache使用示例

《详解SpringBoot+Ehcache使用示例》本文介绍了SpringBoot中配置Ehcache、自定义get/set方式,并实际使用缓存的过程,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者... 目录摘要概念内存与磁盘持久化存储:配置灵活性:编码示例引入依赖:配置ehcache.XML文件:配置

Java 虚拟线程的创建与使用深度解析

《Java虚拟线程的创建与使用深度解析》虚拟线程是Java19中以预览特性形式引入,Java21起正式发布的轻量级线程,本文给大家介绍Java虚拟线程的创建与使用,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、虚拟线程简介1.1 什么是虚拟线程?1.2 为什么需要虚拟线程?二、虚拟线程与平台线程对比代码对比示例:三

Nginx分布式部署流程分析

《Nginx分布式部署流程分析》文章介绍Nginx在分布式部署中的反向代理和负载均衡作用,用于分发请求、减轻服务器压力及解决session共享问题,涵盖配置方法、策略及Java项目应用,并提及分布式事... 目录分布式部署NginxJava中的代理代理分为正向代理和反向代理正向代理反向代理Nginx应用场景

IDEA和GIT关于文件中LF和CRLF问题及解决

《IDEA和GIT关于文件中LF和CRLF问题及解决》文章总结:因IDEA默认使用CRLF换行符导致Shell脚本在Linux运行报错,需在编辑器和Git中统一为LF,通过调整Git的core.aut... 目录问题描述问题思考解决过程总结问题描述项目软件安装shell脚本上git仓库管理,但拉取后,上l

Java中的.close()举例详解

《Java中的.close()举例详解》.close()方法只适用于通过window.open()打开的弹出窗口,对于浏览器的主窗口,如果没有得到用户允许是不能关闭的,:本文主要介绍Java中的.... 目录当你遇到以下三种情况时,一定要记得使用 .close():用法作用举例如何判断代码中的 input

Redis中的有序集合zset从使用到原理分析

《Redis中的有序集合zset从使用到原理分析》Redis有序集合(zset)是字符串与分值的有序映射,通过跳跃表和哈希表结合实现高效有序性管理,适用于排行榜、延迟队列等场景,其时间复杂度低,内存占... 目录开篇:排行榜背后的秘密一、zset的基本使用1.1 常用命令1.2 Java客户端示例二、zse

Redis中的AOF原理及分析

《Redis中的AOF原理及分析》Redis的AOF通过记录所有写操作命令实现持久化,支持always/everysec/no三种同步策略,重写机制优化文件体积,与RDB结合可平衡数据安全与恢复效率... 目录开篇:从日记本到AOF一、AOF的基本执行流程1. 命令执行与记录2. AOF重写机制二、AOF的