Java并发必知必会第三弹：用积木讲解ABA原理

（1）先定义3个积木：三角形A，四边形B，五边形D

// 初始化一个积木对象A，形状为三角形 BuildingBlock A = new BuildingBlock("三角形"); // 初始化一个积木对象B，形状为四边形，乙会将三角形替换成四边形 BuildingBlock B = new BuildingBlock("四边形"); // 初始化一个积木对象B，形状为四边形，乙会将三边形替换成五边形 BuildingBlock D = new BuildingBlock("五边形");

（2）创建一个原子引用类型的实例 atomicReference

// 传递两个值，一个是初始值，一个是初始版本号 AtomicStampedReferenceatomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(A, 1);

（3）创建一个线程“乙”执行ABA操作

new Thread(() -> { // 获取版本号 int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第一次版本号" + stamp); // 暂停线程“乙”1秒钟，使线程“甲”可以获取到原子引用的版本号 try {
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    } /*
    * 乙线程开始ABA替换
    * */ // 1.比较并替换，传入4个值，期望值A，更新值B，期望版本号，更新版本号 atomicStampedReference.compareAndSet(A, B, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() + 1);
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第二次版本号" + atomicStampedReference.getStamp()); //乙  第一次版本号1 // 2.比较并替换，传入4个值，期望值B，更新值A，期望版本号，更新版本号 atomicStampedReference.compareAndSet(B, A, atomicStampedReference.getStamp(), atomicStampedReference.getStamp() + 1); // 乙  第二次版本号2 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第三次版本号" + atomicStampedReference.getStamp()); // 乙  第三次版本号3 }, "乙").start();

1）乙先获取原子类的版本号，第一次获取到的版本号为1

2）暂停线程“乙”1秒钟，使线程“甲”可以获取到原子引用的版本号

3）比较并替换，传入4个值，期望值A，更新值B，期望版本号stamp，更新版本号stamp+1。A被替换为B，当前版本号为2

4）比较并替换，传入4个值，期望值B，更新值A，期望版本号getStamp()，更新版本号getStamp()+1。B替换为A，当前版本号为3

（4）创建一个线程“甲”执行D替换A操作

new Thread(() -> { // 获取版本号 int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 第一次版本号" + stamp); // 甲   第一次版本号1 // 暂停线程“甲”3秒钟，使线程“乙”进行一次ABA替换操作 try {
     TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
     } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace();
     } boolean result = atomicStampedReference.compareAndSet(A,D,stamp,stamp + 1);
     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 修改成功否" + result + "\t 当前最新实际版本号：" + atomicStampedReference.getStamp()); // 甲     修改成功否false     当前最新实际版本号：3 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 当前实际最新值：" + atomicStampedReference.getReference()); // 甲     当前实际最新值：BuildingBlock{shape='三角形} }, "甲").start();

（1）甲先获取原子类的版本号，版本号为1，因为乙线程还未执行ABA，所以甲获取到的版本号和乙获取到的版本号一致。

（2）暂停线程“甲”3秒钟，使线程“乙”进行一次ABA替换操作

（3）乙执行完ABA操作后，线程甲执行比较替换，期望为A，实际是A，版本号期望值是1，实际版本号是3

（4）虽然期望值和实际值都是A，但是版本号不一致，所以甲不能将A替换成D，这个就避免了ABA的问题。

小结： 带版本号的原子引用类可以利用CAS+版本号来比较变量是否被修改。

总结

本篇分析了ABA产生的原因，然后又列举了生活中的两个案例来分析ABA的危害。然后提出了怎么解决ABA问题：用带版本号的原子引用类AtomicStampedReference。

限于篇幅和侧重点，CAS的优化并没有涉及到，后续再倒腾这一块吧。另外AtomicStampedReference的缺点本篇本没有进行讲解，限于笔者的技术水平原因，并没有一一作答，期待后续能补上这一块的解答。

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