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package main
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import (
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"fmt"
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"sync"
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"sync/atomic"
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"time"
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)
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// =============== ABA 问题演示（增强时序稳定性） ===============
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func demoABAProblem() {
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var value int32 = 100
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var wg sync.WaitGroup
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ready := make(chan struct{}) // 同步信号：确保 A 先读取
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wg.Add(2)
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// Goroutine A: 读取初始值后等待信号
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go func() {
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defer wg.Done()
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old := atomic.LoadInt32(&value) // 读取到 100
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<-ready // 等待 B 完成 ABA 修改
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if atomic.CompareAndSwapInt32(&value, old, 200) {
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fmt.Println("⚠️ ABA 问题触发: CAS 成功！但值曾被篡改 (100→150→100)")
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} else {
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fmt.Println("❌ 未复现 ABA（调度异常）")
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}
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}()
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// Goroutine B: 执行 A→B→A 修改
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go func() {
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defer wg.Done()
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time.Sleep(5 * time.Millisecond) // 确保 A 已读取
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atomic.StoreInt32(&value, 150) // A→B
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atomic.StoreInt32(&value, 100) // B→A
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close(ready) // 通知 A 执行 CAS
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}()
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wg.Wait()
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fmt.Printf("最终值: %d (ABA 发生时应为 200)\n", value)
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}
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// =============== 安全方案：位域编码防 ABA ===============
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// 64位结构: [高32位: 版本号] | [低32位: 实际值]
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type VersionedInt32 struct {
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data int64 // 原子存储单元
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}
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// 合并值与版本号
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func pack(val, ver int32) int64 {
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return (int64(ver) << 32) | int64(uint32(val))
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}
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// 拆解：返回 (值, 版本号)
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func unpack(data int64) (val int32, ver int32) {
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return int32(data), int32(data >> 32) // 低32位=值, 高32位=版本
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}
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// 安全读取当前值
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func (v *VersionedInt32) Load() int32 {
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val, _ := unpack(atomic.LoadInt64(&v.data)) // 取第一个返回值
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return val
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}
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// 带版本号的原子 CAS（彻底规避 ABA）
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func (v *VersionedInt32) CAS(oldVal, newVal int32) bool {
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for {
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current := atomic.LoadInt64(&v.data)
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curVal, curVer := unpack(current)
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if curVal != oldVal {
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return false // 值已变更，拒绝更新
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}
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// 构造新状态：值更新 + 版本号+1
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newState := pack(newVal, curVer+1)
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if atomic.CompareAndSwapInt64(&v.data, current, newState) {
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return true
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}
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// 失败则重试
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}
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}
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func main() {
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fmt.Println("=== ABA 问题演示（通道同步确保时序） ===")
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demoABAProblem()
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fmt.Println("\n=== 安全方案验证（位域编码） ===")
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vv := &VersionedInt32{data: pack(100, 0)} // 初始值=100, 版本=0
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// 首次 CAS：100 → 200
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if vv.CAS(100, 200) {
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val := vv.Load()
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_, ver := unpack(atomic.LoadInt64(&vv.data))
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fmt.Printf("✅ CAS 成功 | 值: %d, 版本: %d\n", val, ver)
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}
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// 尝试用过期旧值 100 更新（应失败）
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if !vv.CAS(100, 300) {
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fmt.Println("✅ 检测到非法修改：CAS 拒绝使用过期旧值更新")
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}
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// 使用当前正确值更新
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if vv.CAS(200, 300) {
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fmt.Printf("✅ 安全更新成功 | 当前值: %d\n", vv.Load())
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}
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}
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