比较并设置Java操作

如何解决比较并设置Java操作

我正在研究Java中的多线程。

我上课

public class CASCount<T> {
    private final AtomicReference<Integer> count = new AtomicReference<>(0);
    
    public int get() {
        return count.get();
    }
}

还有一种增量方法：

    public void increment() {
        int t;
        do {
            t = count.get();
        }
        while (!count.compareAndSet(t,t + 1));
    }

可以这样简化：

    public void increment() {
        int t;
        while (!count.compareAndSet(t = count.get(),t + 1));
    }

或类似这样：

public void increment() {
        while (!count.compareAndSet(count.get(),count.get() +1));
    }

有人告诉我不能，因为其他线程可以更改方法中的数据。但是，据我所知，Compare and Set（CAS）是一个原子操作，如果第一个get（）返回0，第二个get（）返回1，则CAS操作无法更改计数器，因为如果get（）返回1 ，则表示数据已更改。

我的问题是，如果CAS是原子的，为什么不能执行上述操作，为什么不建议这样做？

解决方法

第一次重写是正确的。此版本以与原始版本相同的顺序执行相同的操作。由于代码是等效的，并且原始代码正确，因此重写也是如此。

第二次重写需要更深入的分析。在下面的T1，T2，T3等中表示不同的线程。（我无视正在进行的装箱和拆箱，因为我非常确定这对分析没有影响。）

让我们从线程仅调用increment方法的情况开始；即计数器只会增加。如果T1在第一个increment调用之前和get()调用之间调用compareAndSet()的过程中设法使计数器递增，那么compareAndSet(i1,i2)将（总是）看到{ {1}}的值不同于当前值。因此，它将不执行“设置”。第二个i1调用可能返回与第一个不同的值的事实是没有意义的。在这种情况下，第二次重写是正确的。

但是如果还有一个get()方法，其编码如下：

decrement

并假设T1和T2在以下操作交织的同时调用public void decrement() { int t; while (!count.compareAndSet(count.get(),count.get() - 1)); }和T3调用increment

decrement

我们已经失去了T3递减的作用！

换句话说，如果我们不能假定值计数器单调递增，则第二次重写是不正确。

我的问题是，如果CAS是原子的，为什么不能执行上述操作。

其中一个重写在某些用例中是不正确的；见上文

为什么不建议这样做？

三个原因：

如果它没有损坏，请不要修复它。
如果您重写一种众所周知的并发算法，则您有责任证明该重写是正确的。而且证明正确性通常比证明错误性更难（就像我上面所做的那样）。
在这种情况下，您两次调用T1: getCount() -> 0 T2: getCount() -> 0,getCount() -> 0,compareAndSet(0,0 + 1) -> true,1 T1: getCount() -> 1,T3: getCount() -> 1,getCount() -> 1,compareAndSet(1,1 - 1) -> true,0 T1: compareAndSet(0,1 + 1) -> true,2来保存局部变量。额外的通话会影响性能。而且，由于（第一个）getCount()调用和get之间的时间间隔较大，因此循环的可能性增加。

比较并设置Java操作

如何解决比较并设置Java操作

解决方法

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