CAS与ABA问题

声明：不足之处，请指正

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一、CAS与ABA

• CAS
  CAS就是"compare and set"，意味比对旧值，如果旧值符合预期则更新为新值
• ABA
  ABA不能说是CAS的缺陷，应该说CAS在大部分的应用场景并不严谨，然后才会导致ABA问题。目前大部分CAS的应用场景都是为了判别一个变量是否被其他线程动过，如果变量的值符合预期，则判断变量没有被动过，故可以进行新值的更新。但是，变量的值符合预期并不能真正说明变量没有被变更过。也许，预期的A值是其他线程经过一系列操作之后的才出现的。所以说，如果你可以保证变量的值符合预期，我就可以给其更新新的值，那么ABA并不是问题，比如该值永远都不会重复，那么也不存在ABA问题了。如果不能保证这一点，就需要去解决ABA问题。

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二、ABA的解决方法

• ABA的解决思路
  既然无法确定即使旧值符合预期，变量是否依然被变更过，那么就给这个变量添加一个版本，版本值一定不能重复使用，不然又会出现ABA问题。如果版本变动过，那么说明该值是不可信的。
• 解决ABA的类AtomicStampedReference

//0是版本号
AtomicStampedReference atomicStampedRef = new AtomicStampedReference(100, 0);

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三、附上经典的ABA问题

现有一个用单向链表实现的堆栈，栈顶为A，这时线程T1已经知道A.next为B，然后希望用CAS将栈顶替换为B：

head.compareAndSet(A,B);

在T1执行上面这条指令之前，线程T2介入，将A、B出栈，再pushD、C、A，此时堆栈结构如下图，而对象B此时处于游离状态：

此时轮到线程T1执行CAS操作，检测发现栈顶仍为A，所以CAS成功，栈顶变为B，但实际上B.next为null，所以此时的情况变为：

其中堆栈中只有B一个元素，C和D组成的链表不再存在于堆栈中，平白无故就把C、D丢掉了。

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参考文档：
[1] 用AtomicStampedReference解决ABA问题