34、无锁并发跳跃表：原理与实现

无锁并发跳跃表：原理与实现

1. 引言

在并发编程中，数据结构的并发访问是一个关键问题。跳跃表（SkipList）是一种高效的动态数据结构，常用于实现有序集合。而无锁并发跳跃表（Lock-Free Concurrent Skiplist）则是在多线程环境下对跳跃表的一种优化实现，避免了使用锁带来的性能开销和潜在的死锁问题。

2. 无锁并发跳跃表的基础

无锁并发跳跃表的实现基于无锁链表（LockFreeList）算法。在这种实现中，跳跃表的每一层都是一个无锁链表，节点的每个 next 引用都是一个 AtomicMarkableReference<Node> ，列表操作通过 compareAndSet() 方法来完成。

3. 整体概览

由于不能使用锁同时操作所有级别的引用，无锁并发跳跃表无法维持每个列表都是其下一级列表的子列表这一跳跃表属性。因此，抽象集合由底层列表定义：如果底层列表中有一个节点的 next 引用未被标记且具有该键，则该键存在于集合中。跳跃表中较高级别的列表仅作为通往底层的快捷方式，不需要像懒跳跃表（LazySkipList）那样的 fullyLinked 标志。

以下是无锁并发跳跃表的主要操作方式：
- 添加或删除节点 ：将列表的每一层视为无锁链表。使用 compareAndSet() 在给定级别插入节点，并通过标记节点的 next