compare and swap ABA 问题和解决方案

CAS ABA 问题图解

如上图所示三个线程 T1，T2，T3 更新内存中的值 V。具体执行时刻沿着时间线。

1. T1，T2 同时读取到内存中的值 V，保存到线程私有变量 A 此时 A的值为 100。
2. T1 线程的 A = 100 (也就是当前线程私有保存的 V 的一份拷贝)，计算 B = A - 50， 此时比较 A 和 V 相等，将 V 的值更新为 50。
3. T2 被阻塞。
4. T3 读取到 V = 50，保存在 A 中。计算 B = A + 50 = 100，比较 A 和 V 的值，相等。将 V 的值更新为 100。注意此时内存中的 V 的值经历了从 100->50->100 的过程，这就是所谓的 ABA 问题。
5. T2 接着执行，计算 B = A - 50 = 50。比较 A 和 V 的值，相等。将V 的值更新为 50。

解决方案

本质原因：内存中 V 的值经过了改变，又变回了原值。但是没有记录这个变化过程。
怎么办？
加一个版本号来记录 V 的版本。这就是代价，要表示这个变化过程的代价。

解决 ABA 问题图解

CAS 更新成功条件

1. V = A
2. 版本相同
   
3. 可以看到 T1 和 T2 读取到的 version 都是 01。
4. T1 执行完成后，更新内存中 V 的值为 50，版本号为 02。
5. T3 执行完成后，更新内存中 V 的值为 100，版本号为 03。
6. T2 读取到的 version 是 01，but 此时内存中的 version 是 03，版本不匹配 T2 更新失败。

Reference

1. cas