ABA在无锁算法中

Question

我理解ABA问题。 但我无法理解的是：他们说在有自动垃圾收集的语言中它可能无法展示。 所以我的问题是：

• 自动垃圾收集如何防止ABA问题的发生？
• 是否有可能在java中，如果可以，如何？
• 有可能防止这种情况发生吗？

Answer 1

• 当启用自动垃圾收集时，不能同时使用相同的引用分配两个对象并共存，这是因为只要引用计数大于0，引用本身就不会被释放和重用。

  因此，当某人仍有旧参考时，您无法将参考内容“切换”为不同对象的“点”。

Answer 2

ABA问题与垃圾收集正交。 例如，应用程序可以将对象从链表移动到空闲列表，然后立即重新使用它们。 因此，在重新使用之前，对象永远不会被释放。 话虽如此，ABA问题可以通过这种方式发生：

Thread1:
    prevHead = head;

Thread2:
    prevHead = head;
    newHead = getFromFreeList();
    if (cas(&head, prevHead, newHead)) addToFreeList(prevHead);

Thread3:
    prevHead = head;
    newHead = getFromFreeList(); // Get the same object 'released' by Thread2
    cas(&head, prevHead, newHead) // succeeds and put back what was removed by Thread2

Thread1:
    newHead = getFromFreeList();
    if (cas(&head, prevHead, newHead)) addToFreeList(prevHead);
    // CAS will succeed although it shouldn't since there were
    // a modification on the head done by 'Thread3' in between.

Answer 3

自动垃圾收集如何防止ABA问题的发生？ 请参阅Herlihy Shavit的“多处理器编程的艺术”。 Quote： 它（ABA问题）经常出现，特别是在动态内存算法中 。

因此，当然ABA问题可以出现在Java中，但是由于在大多数情况下问题出现在动态内存算法中并且您不经常在java中实现此类算法，因此您不会经常在java中看到此错误。

是否有可能在java中，如果可以，如何？ 书“多处理器编程的艺术”在java中给出了一个与无锁并发队列的内存回收相关的问题的例子。

有可能防止这种情况发生吗？ 引用： 通过测试避免ABA，两个时间点的值是相同的，但是这些值之间的值已经发生了变化。 一种方法是使用AtomicStampedReference

Answer 4

在“多处理器编程的艺术”一书中，作者讨论了程序员可能希望在Java中实现他们自己的资源池（例如，列表节点池）的情况。 然后，直接管理池的程序员绕过垃圾收集，从而提高性能。 尽管如此，必须谨慎避免ABA问题。

以下是Java中用于内存管理的Java代码的核心：

ThreadLocal<Node> freeList = new ThreadLocal<Node>() {
    protected Node initialValue() { return null; };
};

LockFreeQueueRecycle.java的完整代码可在此处获得：

http://booksite.elsevier.com/9780123705914/exercises/07~Chapter_10.zip

请参阅第10章的幻灯片和代码：

http://booksite.elsevier.com/9780123705914/?ISBN=9780123705914