La civette échange contre le prince

Avant de commencer à expliquer le problème, jetons un coup d'?il à une courte histoire :

Après la mort de l'impératrice Zhenzong de la dynastie des Song du Nord, ses deux concubines bien-aimées à l'époque, Concubine Liu et Concubine Li. Elles sont toutes enceintes. Il est évident que celui qui donnera naissance à un fils pourra devenir le palais principal. La concubine Liu était jalouse depuis longtemps, craignant que la concubine Li ne donne naissance à un fils et ne devienne reine, alors elle a élaboré un plan avec Guo Huai, le directeur du palais, Dutang, et avec la coopération de la sage-femme Youshi, Concubine Li. est mort du coma pendant l'accouchement. De fa?on inattendue, la fourrure d'un chat civette a été enlevée, elle était sanglante et brillante et a emporté le prince nouveau-né. La concubine Liu a ordonné à la servante du palais Kou Zhu d'étrangler le prince à mort. Kou Zhu n'a pas pu le supporter et a secrètement remis le prince à l'eunuque Chen Lin. Chen Lin a mis le prince dans une valise et l'a envoyé aux huit rois sages. pour l'élever. De plus, Zhenzong a vu la civette écorchée et a pensé que la concubine Li avait donné naissance à un monstre, alors il l'a rétrogradée au palais froid. Bient?t, la concubine Liu était en travail et a donné naissance à un fils, qui a été nommé prince et a également été nommée reine. De fa?on inattendue, six ans plus tard, le fils de la reine Liu est mort de maladie. Zhenzong n'avait plus d'héritiers, il adopta donc le fils de son frère a?né Baxian Wang (en fait le prince qui avait été remplacé cette année-là) comme fils adoptif et l'établit comme prince héritier.

On peut voir dans cette histoire que le prince a été remplacé par un chat civette à sa naissance, et est finalement revenu pour devenir le prince par un étrange concours de circonstances. Bien que le résultat soit le même, le processus est tortueux et le prince a vraiment un mauvais sort.

Pourquoi raconter cette histoire ? En fait, cela a beaucoup à voir avec la question que nous allons introduire aujourd’hui. Avec le même résultat, je ne sais pas combien d’opérations ont eu lieu au milieu, alors peut-on penser que cela n’a pas changé ? Dans différents scénarios commerciaux, nous devons examiner attentivement cette question.

Description du problème ABA

Dans un scénario multithreadCAS會(huì)出現(xiàn)ABA, voici une science simple sur le problème ABA. Par exemple, il y a deux threads qui effectuent des opérations CAS sur la même valeur (la valeur initiale est. A) en même temps. Ceci Les trois fils sont les suivants :

1. Thread 1, la valeur attendue est A, la valeur à mettre à jour est B
2. Thread 2, la valeur attendue est A, la valeur à mettre à jour est B

Thread 1 obtient la tranche de temps CPU d'abord, tandis que le thread 2 obtient la tranche de temps CPU en premier pour d'autres raisons. La raison est bloquée. La valeur du thread 1 est comparée à la valeur attendue de A. Elle s'avère égale, puis la valeur est mise à jour vers B. Ensuite. à ce moment, le thread 3 appara?t, la valeur attendue est B, la valeur à mettre à jour est A et la valeur du thread 3 est la même que la valeur attendue. Comparez la valeur B et si elle s'avère égale, mettez à jour. la valeur à A. à ce moment, le thread 2 récupère du blocage et obtient la tranche de temps CPU. à ce moment, la valeur du thread 2 est comparée à la valeur attendue A. Si elle s'avère égale, la valeur est mise à jour. à B. , bien que le thread 2 ait également terminé l'opération, le thread 2 ne sait pas que la valeur a suivi le processus de modification de A->B->A.

Donnez-moi un exemple précis

Xiao Ming a retiré 50 yuans du distributeur automatique de billets. En raison d'un problème avec le distributeur automatique de billets, il y a eu deux fils de discussion et le solde est passé de 100 à 50 en même temps. heure :

• Thread 1 (cash machine) : obtenez la valeur actuelle 100, prévoyez une mise à jour à 50 ;
• Thread 2 (cash machine) : obtenez la valeur actuelle 100, attendez-vous à une mise à jour à 50 ;
Le fil 1 a été exécuté avec succès, le fil 2 est bloqué pour une raison quelconque ;
à ce moment-là, quelqu'un remet 50 à Xiao Ming ;
Thread 3 (par défaut)?: obtient la valeur actuelle de 50 et s'attend à ce qu'elle soit être mis à jour à 100. à ce moment, le thread 3 est exécuté avec succès et le solde devient 100
Le thread 2 récupère du bloc et obtient 100. Après comparaison, il continue de mettre à jour le solde à 50.
Vous pouvez voir à ce stade que le solde réel devrait être

100（100-50+50），但是實(shí)際上變?yōu)榱?code style='font-size: 14px;overflow-wrap: break-word;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;background-color: rgba(27, 31, 35, 0.05);font-family: "Operator Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;color: rgb(239, 112, 96);'>50（100-50+50-50）

Solution Pour résoudre le problème ABA, vous pouvez ajouter un numéro de version. Chaque fois que la valeur de l'emplacement mémoire V est modifiée, le numéro de version est augmenté de 1

Exemple de code

Résolution des problèmes ABA via AtomicStampedReference

• AtomicStampedReference conserve la valeur de l'objet et le numéro de version en interne. Lors de la création d'un objet AtomicStampedReference, vous devez transmettre la valeur initiale et numéro de version initiale?;

• Lorsque AtomicStampedReference définit la valeur de l'objet, la valeur de l'objet et le tampon d'état doivent correspondre à la valeur attendue pour que l'écriture réussisse.

private static AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedReference = new AtomicStampedReference<Integer>(100,1);

public static void main(String[] args) {
//第一個(gè)線程
 new Thread(() -> {
  System.out.println("t1拿到的初始版本號(hào):" + atomicStampedReference.getStamp());
  
  //睡眠1秒，是為了讓t2線程也拿到同樣的初始版本號(hào)
  try {
   TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
  } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  atomicStampedReference.compareAndSet(100, 101,atomicStampedReference.getStamp(),atomicStampedReference.getStamp()+1);
  atomicStampedReference.compareAndSet(101, 100,atomicStampedReference.getStamp(),atomicStampedReference.getStamp()+1);
 },"t1").start();
 
  // 第二個(gè)線程
 new Thread(() -> {
  int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
  System.out.println("t2拿到的初始版本號(hào):" + stamp);
  
  //睡眠3秒，是為了讓t1線程完成ABA操作
  try {
   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
  } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  System.out.println("最新版本號(hào):" + atomicStampedReference.getStamp());
  System.out.println(atomicStampedReference.compareAndSet(100, 2019,stamp,atomicStampedReference.getStamp() + 1) + "\t當(dāng)前值:" + atomicStampedReference.getReference());
 },"t2").start();
}

1. Valeur initiale 100, numéro de version initiale 1
2. Les threads t1 et t2 obtiennent le même numéro de version initial
3. Le thread t1 termine l'opération ABA et le numéro de version est augmenté à 3
4. .Thread t2 L'opération CAS est terminée. Le dernier numéro de version est devenu 3, ce qui n'est pas égal au numéro de version 1 obtenu par le thread t2 auparavant. Résolvez le problème ABA via AtomicMarkableReference

, La seule différence entre AtomicMarkableReference est qu'il n'utilise plus int pour identifier la référence, mais utilise une variable booléenne pour indiquer si la variable de référence a été modifiée.

t1拿到的初始版本號(hào):1
t2拿到的初始版本號(hào):1
最新版本號(hào):3
false 當(dāng)前值:100

1. La valeur initiale est 100, le numéro de version initial n'a pas été modifié faux 2 Les fils de discussion t1 et t2 ont obtenu le même numéro de version initial et n'ont pas été modifiés faux

4. Le fil t2 a terminé l'opération CAS, ce qui n'est pas égal au numéro de version faux obtenu par le fil t2 auparavant. L'opération a échoué

Exécution. résultat : AtomicStampedReference可以給引用加上版本號(hào)，追蹤引用的整個(gè)變化過程，如：A -> B -> C -> D -> A，通過AtomicStampedReference，我們可以知道，引用變量中途被更改了3次。但是，有時(shí)候，我們并不關(guān)心引用變量更改了幾次，只是單純的關(guān)心是否更改過，所以就有了AtomicMarkableReference

t1版本號(hào)是否被更改:false
t2版本號(hào)是否被更改:false
是否更改過:true
false 當(dāng)前值:100

多說幾句

以上是本期關(guān)于CAS領(lǐng)域的一個(gè)經(jīng)典ABA問題的解析，不知道你在實(shí)際的工作中有沒有遇到過，但是在面試中這塊是并發(fā)知識(shí)考查的重點(diǎn)。如果你還沒接觸過此類的問題，我的建議是你自己將上面的代碼運(yùn)行一下，結(jié)合理論去理解一下ABA問題所帶來的問題以及如何解決他，這對(duì)你日后的開發(fā)工作也是有莫大的幫助的！

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!