1:AbA问题的产生
要了解什么是ABA问题,首先我们来通俗的看一下这个例子,一家火锅店为了生意推出了一个特别活动,凡是在五一期间的老用户凡是卡里余额小于20的,赠送10元,但是这种活动没人只可享受一次。然后火锅店的后台程序员小王开始工作了,很简单就用cas技术,先去用户卡里的余额,然后包装成AtomicInteger,写一个判断,开启10个线程,然后判断小于20的,一律加20,然后就很开心的交差了。可是过了一段时间,发现账面亏损的厉害,老板起先的预支是2000块,因为店里的会员总共也就100多个,就算每人都符合条件,最多也就2000啊,怎么预支了这么多。小王一下就懵逼了,赶紧debug,tail -f一下日志,这不看不知道,一看吓一跳,有个客户被充值了10次!
阐述:
假设有个线程A去判断账户里的钱此时是15,满足条件,直接+20,这时候卡里余额是35.但是此时不巧,正好在连锁店里,这个客人正在消费,又消费了20,此时卡里余额又为15,线程B去执行扫描账户的时候,发现它又小于20,又用过cas给它加了20,这样的话就相当于加了两次,这样循环往复肯定把老板的钱就坑没了!
本质:
ABA问题的根本在于cas在修改变量的时候,无法记录变量的状态,比如修改的次数,否修改过这个变量。这样就很容易在一个线程将A修改成B时,另一个线程又会把B修改成A,造成casd多次执行的问题。
2:AtomicStampReference
AtomicStampReference在cas的基础上增加了一个标记stamp,使用这个标记可以用来觉察数据是否发生变化,给数据带上了一种实效性的检验。它有以下几个参数:
//参数代表的含义分别是 期望值,写入的新值,期望标记,新标记值
public boolean compareAndSet(V expected,V newReference,int expectedStamp,int newStamp);
public V getRerference();
public int getStamp();
public void set(V newReference,int newStamp);
3:AtomicStampReference的使用实例
我们定义了一个money值为19,然后使用了stamp这个标记,这样每次当cas执行成功的时候都会给原来的标记值+1。而后来的线程来执行的时候就因为stamp不符合条件而使cas无法成功,这就保证了每次
只会被执行一次。
public class AtomicStampReferenceDemo {
static AtomicStampedReference<Integer> money =new AtomicStampedReference<Integer>(19,0);
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
int stamp = money.getStamp();
System.out.println("stamp的值是"+stamp);
new Thread(){ //充值线程
@Override
public void run() {
while (true){
Integer account = money.getReference();
if (account<20){
if (money.compareAndSet(account,account+20,stamp,stamp+1)){
System.out.println("余额小于20元,充值成功,目前余额:"+money.getReference()+"元");
break;
}
}else {
System.out.println("余额大于20元,无需充值");
}
}
}
}.start();
}
new Thread(){
@Override
public void run() { //消费线程
for (int j = 0; j < 100; j++) {
while (true){
int timeStamp = money.getStamp();//1
int currentMoney =money.getReference();//39
if (currentMoney>10){
System.out.println("当前账户余额大于10元");
if (money.compareAndSet(currentMoney,currentMoney-10,timeStamp,timeStamp+1)){
System.out.println("消费者成功消费10元,余额"+money.getReference());
break;
}
}else {
System.out.println("没有足够的金额");
break;
}
try {
Thread.sleep(1000);
}catch (Exception ex){
ex.printStackTrace();
break;
}
}
}
}
}.start();
}
}
这样实现了线程去充值和消费,通过stamp这个标记属性来记录cas每次设置值的操作,而下一次再cas操作时,由于期望的stamp与现有的stamp不一样,因此就会设值失败,从而杜绝了ABA问题的复现。