Java中的CAS操作
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2022-03-08 17:53:22
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CAS(Compare and Swap),JDK提供的非阻塞原子性操作,通过硬件保证了比较-更新操作的原子性。
JDK里面的Unsafe类提供了一系列compareAndSwap*方法:
public final native boolean compareAndSwapObject(Object var1, long var2, Object var4, Object var5);
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);
public final native boolean compareAndSwapLong(Object var1, long var2, long var4, long var6);
CAS有四个操作数,分别为:对象内存位置、对象中的变量的偏移量、变量预期值和新的值。
ABA问题
线程1首先获取变量X的值为A,然后使用CAS操作修改为B。在执行CAS之前,线程2修改了X的值为B,又改为A。所以线程1执行CAS时X的值为A,但这个A以及不是线程1获取时的A了。
ABA问题的产生是因为变量的状态值发生了环形转换,A -> B -> A。
如果变量的值只能朝着一个方向转换,A -> B -> C,不能构成环形,就不会存在问题。
JDK中的AtomicStampedReference类给每个变量的状态值都配备了一个时间戳,从而避免了ABA问题。
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)));
}