Java并发编程之CAS乐观锁与volatile

一、CAS与Volatile的协同工作

1. 原子类中的Volatile变量

以AtomicInteger为例，其内部通过volatile变量保证值的可见性，结合CAS实现原子更新：

public class AtomicInteger {
    private volatile int value; // 核心存储

    public final int get() {
        return value; // 直接读取volatile变量
    }

    public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
    }
}

2. 协作优势

• Volatile：确保每次CAS操作前能读取到最新值。
• CAS：在最新值的基础上安全更新，避免多线程冲突。

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二、CAS的ABA问题

1. ABA问题描述

• 场景：线程A读取变量值为A，线程B将其改为B后又改回A，线程A的CAS操作仍成功。
• 隐患：数据逻辑状态已变化，但CAS无法感知中间状态。

2. 解决方案：AtomicStampedReference

通过引入版本号标记变量的修改历史：

AtomicStampedReference<String> ref = new AtomicStampedReference<>("A", 0);

// 线程A尝试修改
int[] stampHolder = new int[1];
String current = ref.get(stampHolder); // 获取值和版本号
ref.compareAndSet(current, "B", stampHolder[0], stampHolder[0] + 1);