AtomicBoolean 中 getAndSet 和 compareAndSet 的区别

Question

线程标题应该是不言自明的......我对AtomicBoolean类的以下方法的规范有点困惑：

• java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean#compareAndSet
• java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean#getAndSet

我的假设是，当在 if 条件中用作布尔子句时，两者都会导致相同的行为：

public class Test {
  private AtomicBoolean flag = AtomicBoolean(false);

  public void processSomeAction() {
    if (flag.getAndSet(false)) { // Shouldn't this be similar to flag.compareAndSet(false)
      // process some action
    }
  }
  //...
  private void internalMutatorMethod() {
    // do some staff then update the atomic flag
    flas.set(true);
  }
}

假设我想检索当前标志值并自动更新它，这两种方法不应该产生相同的行为吗？

如果我遗漏了内部差异，我将非常感谢有关如何以及何时使用它们的任何解释。

Answer 1

documentation 非常清楚。

• getAndSet --> "以原子方式设置为给定值并返回之前的值。"
• compareAndSet --> "如果当前值 == 预期值，则自动将值设置为给定的更新值。"

毫不奇怪，compareAndSet 接受两个参数。

在您的具体情况下：

• if (flag.getAndSet(false)) 将设置 flag 为 false 仅当其先前的值为 true
• 相当于if (flag.compareAndSet(true, false))

Answer 2

您可以查看代码以更好地理解：

public final boolean getAndSet(boolean newValue) {
    for (;;) {
        boolean current = get();
        if (compareAndSet(current, newValue))
            return current;
    }
}

在getAndSet 中，如果布尔值在您get() 旧值和您尝试更改其值之间发生变化，compareAndSet 不会更改其值。因此，getAndSet 在循环中调用compareAndSet，直到布尔值设置为新值。

至于您的代码示例：

flag.getAndSet(false) 返回 AtomicBoolean 的旧值。另一方面，flag.compareAndSet(x,false)（注意有两个参数）返回 AtomicBoolean 是否被修改，或者换句话说，它返回 AtomicBoolean 的旧值是否为 x。

Answer 3

当我检查了我发现的实现时

public final boolean getAndSet(boolean newValue) {
    for (;;) {
        boolean current = get();
        if (compareAndSet(current, newValue))
            return current;
    }
}

同样在检查 javadoc 时，compareAndSet 仅在比较通过时设置值，而 getAndSet 只需设置值并返回前一个值。

Answer 4

线程有点老了，但是没有人提到getAndSet会比compareAndSet更高效。 CAS 是一个非常昂贵的指令（在所有 CPU 架构上，因此 JVM 在这里无关紧要）。所以它们并不完全等价。

所以关于 OP，这两种方法都会产生相同的行为，但不会有相同的性能，请尽可能使用 getAndSet。