目录

1. CAS 的执行流程

2. CAS 中的 ABA 问题

3. 如何解决 CAS 中的 ABA 问题

4.CAS 在Java 中的实现类有哪些

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1. CAS 的执行流程

CAS 比较并替换的大致流程是这样的：

• 它有三个操作单位：V（内存值），A（预期的旧值），B（新值），
• 比较 V 的值和 A 的值是否相等，
• 如果相等的话，则将 V 的值替换成 B，否则就提示用户修改失败。

正常情况（没有其他线程修改内存值）：

 特殊情况（有其他线程干扰修改值）：

2. CAS 中的 ABA 问题

        什么是 ABA 问题呢 ？ 对于上图中的有其他线程修改内存值的情况，当线程 1 在执行 CAS 之前，如果有两个线程过来修改内存中的值了：线程 2 将原来的值给修改了，线程 3 又把内存的值给改回来了，这个时候线程 1 再去执行 CAS 就会出问题，这个就是 ABA 问题。

【举个例子

比如说张三原来账上有 200 元，此时张三需要给李四转账 100 元，如果在转账的时候不小心点了两次提交，那么此时就会执行两次 CAS。

① 正常情况下，没有其他人给我转账的时候 >>

第一次 CAS :

• A（旧值）：200
• B（新值）：100
• V（内存值）：200

1. 比较 V 和 A 的值
2. 相等，张三 - 100 元，李四 + 100 元
3. 扣款成功（张三余额 100 元）

第二次 CAS：

• A（旧值）：200
• B（新值）：100
• V（内存值）：100

1. 比较 V 和 A 的值
2. 不相等，不能进行扣款操作
3. 扣款失败（张三余额 100 元）

② ABA 情况，转账途中有第三方介入 >>

第一次 CAS :

• A（旧值）：200
• B（新值）：100
• V（内存值）：200

1. 比较 V 和 A 的值
2. 相等，张三 - 100 元，李四 + 100 元
3. 扣款成功（张三余额 100 元）

在第二次 CAS 之前，此时张三的哥们王五刚好还了张三 100 元，此时 V（内存值）被改为了 200，也就是说张三此时账上的余额又变回了 200。

第二次 CAS：

• A（旧值）：200
• B（新值）：100
• V（内存值）：200

1. 比较 V 和 A 的值
2. 相等，张三 - 100 元，李四 + 100 元
3. 扣款成功（张三余额 100 元）

上述有第三方介入的情况，原本张三在转账 100 元之后，账户上应该还剩 20 元的，最终却只剩 100 元了，这就是 CAS 的 ABA 问题。

3. 如何解决 CAS 中的 ABA 问题

常见的办法就是引入版本号（version）！！

还是上述转账的例子，只不过这次给每个线程的操作都加上新的版本号：

① 线程一（张三）：获取原内存值 200_version_1 ，比较 V 和 A，相等，扣款成功，然后将内存值修改为 100_version_2。

② 线程三（王五）：获取原内存值 100_version_2，比较 V 和 A，相等，转账成功，然后将内存值修改为 200_version_3。

③ 线程二（张三）：获取原内存值 200_version_3，比较 V 和 A（200_version_1），不相等，扣款失败，退出修改。

此时张三账户上余额为 200，这才是合理的。

4.CAS 在Java 中的实现类有哪些

Java 中提供的 AtomicXXX 类，都是 CAS 的具体实现。例如：AtomicInteger，AtomicLong 等等。

AtomicInteger 的底层源码：

【面试问题】

① 此时面试官可能会问：Java 提供的 AtomicInteger 是否存在 ABA 问题 ？？

答案是存在！！因为 AtomicInteger 没有引入版本号。

② 面试官接着问：那如何解决 AtomicInteger 的 ABA 问题 ？？

使用 Atomic 家族的 AtomicStampedReference 类，它在使用的时候，必须指定一个版本号，并且它的对象在调用 CAS 的方法时，它需要设置 4 个参数，分别是：

• 旧值 A
• 新值 B
• 当前版本
• 执行修改后的版本号

所以使用这个类可以解决 ABA 问题。

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

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