如果线程在 `swap!` 期间更改原子的值会发生什么？答案

【问题标题】：What happens if a thread changes the value of an atom during `swap!`?如果线程在 `swap!` 期间更改原子的值会发生什么？
【发布时间】：2021-06-21 23:34:33
【问题描述】：

根据 Clojure 官方docs：

由于另一个线程可能在中间时间更改了该值，因此 [swap!] 可能必须重试，并在自旋循环中这样做。

这是否意味着如果相关原子永远不会返回到swap! 读取的值，那么执行交换的线程可能会永远卡在swap! 内？

【问题讨论】：

标签： clojure

【解决方案1】：

是的。如果你有一个非常慢的突变与大量的快速操作竞争，那么慢操作每次都必须重试，并且直到所有快速操作都完成后才会完成。如果快速操作无限期进行，那么慢操作将永远无法完成。

例如，试试：

(time 
  (let [a (atom 0)] 
    (future (dotimes [_ 1e9] (swap! a inc))) 
    (swap! a (fn [x] (Thread/sleep 1000) (* 2 x)))))

首先，您会看到完成需要很长时间，比一秒钟长得多。这是因为循环外的swap! 在较小的任务全部完成之前无法取得任何进展。您还会看到，您得到的答案正好是 2000000000，这意味着加倍操作肯定是最后发生的，在每个增量之后。如果有更多的增量，它们都将获得“优先级”。

我还想到了一些可爱的方法，可以让原子永远死锁，而不会占用更多线程！

一种方法是让线程与自己竞争：

(let [a (atom 0)]
  (swap! a (fn [x] 
             (swap! a inc')
             (inc' x))))

我使用inc'，所以它确实是永远的：它不会在Long/MAX_VALUE 之后中断。

而且这种方式甚至不涉及另一个swap! 操作，更不用说另一个线程了！

(swap! (atom (repeat 1)) rest)

这里的问题是比较和交换中的.equals 比较永远不会终止，因为(repeat 1) 会一直持续下去。

【讨论】：

【解决方案2】：

没有*。当原子重试操作时，它使用“新”值进行比较。

您可以在网上找到许多示例（例如 here 和 also here），其中人们使用了数十到数百个线程来敲击一个原子，并且总是返回正确的结果。

* 除非您有无数次来自竞争“更快”线程的中断。

【讨论】：