22、无锁链表算法：从延迟同步到无阻塞同步

无锁链表算法：从延迟同步到无阻塞同步

在并发编程中，链表的同步机制是一个重要的研究领域。我们先从延迟同步（Lazy Synchronization）的概念入手，逐步深入探讨无阻塞同步（Non - Blocking Synchronization）的实现。

延迟同步的特点

延迟同步的一个好处是可以将一些不影响结构的逻辑操作（如设置标志）与对结构有较大影响的物理操作（如断开节点连接）分开。例如，在链表操作中，我们可以一次断开一个节点。通常，延迟操作可以批量处理，并在合适的时间进行，这样可以减少对结构物理修改的整体影响。

不过，延迟链表（LazyList）算法也有其缺点，其 add() 和 remove() 方法是阻塞的。也就是说，如果一个线程被延迟，其他线程可能也会受到影响。

无阻塞同步的需求与挑战

我们知道，在从链表中物理移除节点之前，先将节点标记为逻辑移除是一个不错的做法。现在，我们要进一步扩展这个想法，以实现完全无锁的链表，让 add() 、 remove() 和 contains() 这三个方法都能实现无阻塞操作（前两个方法是无锁的，最后一个是无等待的）。

一个简单的想法是使用 compareAndSet() 方法来修改 next 字段，但这种方法并不总是可行。例如，当线程A尝试移除节点a，而线程B尝试添加节点b时，可能会出现节点a被正确删除，但节点b未能添加到链表中的情况。同样，当两个线程同时尝试移除相邻