Question

当谈到无锁/无等待数据结构的算法时，有些算法会从指针中窃取2个最低有效位，因为它们没有被使用，并将它们用作状态位（就像节点被逻辑删除一样）或者其他的东西）。我认为在java中，我只使用AtomicStampedReference而不是bit stealing。但是，我意识到解决Java中ABA问题的唯一方法是使用AtomicStampedReference来跟踪节点是否被更改。

注意：如果你不确定ABA的问题是什么，维基百科提供了一个很好的例子来解释它被搞砸了多么糟糕： https://en.wikipedia.org/wiki/ABA_problem

注意：我之所以说解决ABA问题的唯一方法是使用AtomicStampedReference基于这篇文章： http://tutorials.jenkov.com/java-util-concurrent/atomicstampedreference.html#atomicstampedreference-and-the-a-b-a-problem

因此，由于我不能使用原子标记引用中的整数来跟踪逻辑删除之类的事情，有没有办法可以窃取引用本身中未使用的位？我试图通过调用：

来访问“unsafe”包来执行此任务

import sun.misc.Unsafe;

但是当我这样做时，我从Eclipse中得到以下错误：

访问限制：由于对所需库C：\ Program Files \ Java \ jre1.8.0_40 \ lib \ rt.jar

的限制，无法访问类型Unsafe

有人有什么想法吗？如果你很好奇我正在尝试做什么，我试图在java中实现一个线程安全锁定免费hashmap作为学校项目。我需要使用2个LSB位来区分3种不同的节点类型：数据节点（00），标记数据节点（01）或阵列节点（10）

编辑：我应该提一下，我需要2个状态位在原子引用中。我需要这个的原因是因为我将进行比较和交换操作，如果数据节点（00）被标记（01）或者变成arrayNode（10），我需要比较和交换失败。我最初在AtomicStampedReference中使用了整数，但我不能再这样做，因为应保留AtomicStampedReference以防止ABA引起的问题。

Answer 1

AFAIK，无法用Java窃取这两个位。

但是，在Java中编写无锁数据结构时，ABA问题通常只是通过不重用对象来解决。每次更改原子引用时，都会将其设置为新对象，然后将旧对象抛出。垃圾收集器保证不会在旧对象的同一地址创建新对象，直到它安全为止，并且不会导致ABA问题。

对于节点标记之类的东西，您可以将原子引用指向一个仅包含对您的节点的引用的中间包装类。然后将CAS转换为具有不同具体类型的新包装，以便更改标记。（例如，DataNodeWrapper - ＆gt; MarkedNodeWrapper）同样，每次更改原子引用时，都要抛弃旧的包装，这样就不会引起任何ABA的悲伤。

Answer 2

好的，所以不可能从Java中的引用中窃取位，但我最终窃取了原子标记引用中的位。我从整数标记中窃取2个MSB位作为状态位，我使用整数中剩余的30位作为计数器。我可以这样做，因为java允许你对整数进行位操作：

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/op3.html

我在java并发hashmap代码中实现并测试了它。这解决了ABA问题，并且仍然允许我跟踪引用是指向节点，标记节点还是arraynode。

感谢type_outcast提出从AtomicStampedReference的整数中窃取位的建议！

修改我想我会发布我写的函数，使用整数的低30位作为计数器，高2位作为标志。函数将AtomicStampedReference的整数作为输入，输出取决于函数。我希望它可以帮助任何可能有类似情况的人。

//get the incremented counter without messing up the mask bits //if already at highest value (2^30 - 1, or 1073741823, reset to 0) private int custInc(int rawStamp){ int markedBits = 0xC0000000 & rawStamp; if (getUnmarkedStamp(rawStamp) == 1073741823) return (0 | markedBits); else return ((rawStamp + 1) | markedBits); } //get the stamp value without the marked bits private int getUnmarkedStamp(int rawStamp){ int stampMask = 0x3FFFFFFF; return stampMask & rawStamp; } //call this to determine if the AtomicStampedReference is pointing to an array node //10XXXXX... indicates arrayNode; //01XXXXX... indicates marked data node //00XXXXX... indicates a normal data node private boolean isStampArrayNode(int rawStamp){ int isArrayNodeMask = 0xC0000000; if ((isArrayNodeMask & rawStamp) == 0x80000000) return true; else return false; } //call this to determine if the AtomicStampedReference is pointing to an marked data node //10XXXXX... indicates arrayNode; //01XXXXX... indicates marked data node //00XXXXX... indicates a normal data node private boolean isStampMarkedDataNode(int rawStamp){ int isArrayNodeMask = 0xC0000000; if ((isArrayNodeMask & rawStamp) == 0x40000000) return true; else return false; } //call this to get what the raw stamp value if you are to mark it as a marked data node //01XXXXX... indicates marked data node.ensure that this is returned private int getStampMarkedAsDataNode(int rawStamp){ return (rawStamp | 0x40000000) & 0x7FFFFFFF; } //call this to get what the raw stamp value if you are to mark it as an array node //10XXXXX... indicates arrayNode; private int getStampMarkedAsArrayNode(int rawStamp){ return (rawStamp | 0x80000000) & 0xBFFFFFFF; }

Java - 如何从引用

2 个答案: