AtomicStampedReference

在运用CAS做Lock-Free操作中有一个经典的ABA问题：

线程1准备用CAS将变量的值由A替换为B，在此之前，线程2将变量的值由A替换为C，又由C替换为A，然后线程1执行CAS时发现变量的值仍然为A，所以CAS成功。但实际上这时的现场已经和最初不同了，尽管CAS成功，但可能存在潜藏的问题，例如下面的例子：

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。

以上就是由于ABA问题带来的隐患，各种乐观锁的实现中通常都会用版本戳version来对记录或对象标记，避免并发操作带来的问题，在Java中，AtomicStampedReference也实现了这个作用，它通过包装[E,Integer]的元组来对对象标记版本戳stamp，从而避免ABA问题，例如下面的代码分别用AtomicInteger和AtomicStampedReference来对初始值为100的原子整型变量进行更新，AtomicInteger会成功执行CAS操作，而加上版本戳的AtomicStampedReference对于ABA问题会执行CAS失败：

    private static AtomicInteger at = new AtomicInteger(100);private static AtomicStampedReference asr = new AtomicStampedReference(100, 0);public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(() -> {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);at.compareAndSet(100, 101);at.compareAndSet(101, 100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});t1.start();Thread t2 = new Thread(() -> {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);boolean b = at.compareAndSet(100, 101);System.out.println("AtomicInteger " + b);//AtomicInteger true} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});t2.start();Thread t3 = new Thread(() -> {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(1);asr.compareAndSet(100, 101, asr.getStamp(), asr.getStamp() + 1);asr.compareAndSet(101, 100, asr.getStamp(), asr.getStamp() + 1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});t3.start();Thread t4 = new Thread(() -> {try {int stamp = asr.getStamp();System.out.println("stamp = " + stamp);TimeUnit.SECONDS.sleep(2);boolean b = asr.compareAndSet(100, 101, stamp, stamp + 1);System.out.println("AtomicStampedReference " + b);//AtomicStampedReference false} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});t4.start();}

stamp = 0
AtomicInteger true
AtomicStampedReference false

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