compare and swap ABA 問題和解決方案

CAS ABA 問題圖解

如上圖所示三個線程 T1，T2，T3 更新內存中的值 V。具體執行時刻沿着時間線。

1. T1，T2 同時讀取到內存中的值 V，保存到線程私有變量 A 此時 A的值爲 100。
2. T1 線程的 A = 100 (也就是當前線程私有保存的 V 的一份拷貝)，計算 B = A - 50， 此時比較 A 和 V 相等，將 V 的值更新爲 50。
3. T2 被阻塞。
4. T3 讀取到 V = 50，保存在 A 中。計算 B = A + 50 = 100，比較 A 和 V 的值，相等。將 V 的值更新爲 100。注意此時內存中的 V 的值經歷了從 100->50->100 的過程，這就是所謂的 ABA 問題。
5. T2 接着執行，計算 B = A - 50 = 50。比較 A 和 V 的值，相等。將V 的值更新爲 50。

解決方案

本質原因：內存中 V 的值經過了改變，又變回了原值。但是沒有記錄這個信息。
怎麼辦？
加一個版本號來記錄 V 的版本。這就是代價，要表示這個變化過程的代價。

解決 ABA 問題圖解

CAS 更新成功條件

1. V = A
2. 版本相同
   
3. 可以看到 T1 和 T2 讀取到的 version 都是 01。
4. T1 執行完成後，更新內存中 V 的值爲 50，版本號爲 02。
5. T3 執行完成後，更新內存中 V 的值爲 100，版本號爲 03。
6. T2 讀取到的 version 是 01，but 此時內存中的 version 是 03，版本不匹配 T2 更新失敗。