原子引用的保证答案

【问题标题】：Guarantees of AtomicReference原子引用的保证
【发布时间】：2012-11-01 23:33:06
【问题描述】：

AtomicReference 的语义是什么？
如果我这样做：

AtomicReference<CustomObject> ref = new AtomicReference<CustomObject>();

然后我做：

public void someMethod(){  
 //do something  

 ref.set(loadNewData());  

}  

private final Sempahore updatePermit = new Sempahore(1);  

private CustomObject loadNewData(){  
     CustomObject obj = null;  
     if (updatePermit.tryAcquire()) {  
        obj = ...; //do the loading and create Object  
        updatePermit.release();  
    } else {  
        //update already running, wait  
        updatePermit.acquire();  
        //release the permit immediately  
        updatePermit.release();  
        obj = ref.get(); //????
    }  
    return obj;    
}

是否有保证在线obj = ref.get(); //???? get 将返回CustomObject 的最新鲜版本？
这与post的assylias的回答有关：

【问题讨论】：

标签： java multithreading concurrency java.util.concurrent

【解决方案1】：

实际上，您的代码存在竞争条件，可能会导致新数据丢失：

第一个调用者进入 loadNewData 并开始加载新数据（有信号量）
第二个调用者无法获取信号量并在获取时等待
第一个调用者完成加载并释放信号量（但尚未返回新数据）
第二个调用者获取信号量，调用ref.get() 并获取旧数据
第一个调用者返回传递给ref.set()的新数据
第二个调用者返回旧数据，当传递给ref.set()时覆盖新数据

由于someMethod()总是加载新数据，而您总是希望调用者在新数据加载时等待，所有这些额外的东西都是无用的。只需在整个块周围使用一个简单的同步块（或锁）并放弃原子引用。根据链接的帖子，您似乎只想执行一次此操作，因此请使用初始化标志。

private boolean _initialized;

public synchronized void loadLatestData() {
  if(!_initialized) {
      // load latest data ...
      _initilized = true;
  }
}

【讨论】：

解决此问题的方法是将ref.set 移动到loadNewData 中的信号量release 之前。
@IanRoberts - 是的，或者干脆放弃所有废话并使用简单的锁。
@jtahlborn 我认为一个简单的锁不能解决链接帖子中详述的原始问题。我同意比赛条件。如果 2 个线程 T1 和 T2 调用loadNewData，T1 应该加载数据，T2 应该等待 T1 加载数据并在 T1 加载完成后退出该方法。
@assylias - 我从未真正看过链接的帖子。尽管如此，一个简单的布尔“初始化”标志将解决“只做一次”的问题。会更新。
@jtahlborn 这实际上不是“只做一次”的问题。请参阅我上面的评论（链接帖子中的原始问题不清楚）。

【解决方案2】：

是的。
AtomicReference 保证发布。

但是，不能保证其他线程不会在毫秒后设置它。

请注意，如果您不调用 compareAndSet()，AtomicReference 并不比 volatile 字段好。

【讨论】：

如果线程A 执行updatePermit.release(); 是否保证线程B 能够“看到”从线程A 返回的值？ IE。 ref 会在之前更新 B 在释放信号量后尝试做get 吗？
但我不需要compareAndSet
@Jim：那你不妨改用volatile。

【解决方案3】：

阅读JavaDoc of java.util.concurrent.atomic：

get 具有读取volatile 变量的记忆效应。

set 具有写入（分配）volatile 变量的记忆效应。

所以保证是：get() 总是返回传递给set()的最后一个值。在此期间您做什么、使用哪种锁等都无关紧要。修改volatile 变量（您实际上是这样做的）保证对读取该值的所有其他线程可见。

【讨论】：

如果线程A 执行updatePermit.release(); 是否可以保证线程B 将能够“看到”从线程A 返回的值？ IE。 ref 会在之前更新 B 在释放信号量后尝试做get 吗？
@Jim：信号量在这里无关紧要，请阅读volatile 变量保证。 Somephores 和同步只与 normal 变量有关。
那么什么时候会更喜欢AtomicReference 而不是volatile？
@Jim：如果您只使用get() 和set()，除了可读性之外没有任何实际好处。当您使用 CAS 操作和其他高性能非阻塞方法（如 incrementAndGet()）时，atomic* 非常有用。

【解决方案4】：

原子变量（包括AtomicReference）具有与volatile 字段相同的属性，因为它们在线程之间建立了happens-before 关系。如果一个线程 A 将一个值写入 volatile 字段（或原子变量），而另一个线程 B 从同一个变量读取，那么您不一定能保证 B会或不会看到A的变化，但你可以保证

IF B 看到 A 写入的值
THEN B 还将看到 A 对其他字段（易失性和非易失性）的任何写入结果在它写 volatile 字段之前做了。

【讨论】：