带有 java 引用的竞争条件答案

【问题标题】：Race conditions with java references带有 java 引用的竞争条件
【发布时间】：2010-09-19 12:49:51
【问题描述】：

原子整数、长整数、布尔值等用于对各自类型进行任何原子更新，因为当我们对它们执行任何操作时可能存在竞争条件，例如 ++。但是可能存在这种竞争条件的引用有哪些不同的情况？

最好的问候，
凯沙夫

【问题讨论】：

标签： java multithreading reference atomicreference

【解决方案1】：

AFAIK 引用不受竞争条件的影响，因为 JVM 保证引用更新是原子操作（与更新 long 不同，其中低 4 字节和高 4 字节在两个不同的步骤中更新）。正如 SLaks 所指出的，唯一的关键情况是 compareAndSet，它本质上不是原子的。这很少与原生引用一起使用，但是当需要一次更新两个（或更多）逻辑上相互依赖的变量时，它是 AtomicReference 的一个已知习惯用法。 Java 并发实践，第 15.3.1 节为此发布了一个示例，使用 AtomicReference 在一个原子操作中更新两个变量（存储在一个简单的类中）。

AtomicReference 存在的主要原因——除了接口的一致性——是可见性和安全发布。从这个意义上说，原子变量是“更好的volatile”。

【讨论】：

【解决方案2】：

像++ 这样的操作会受到竞争条件的影响，因为它们涉及多个谨慎的操作（获取、递增、存储）。

设置引用 (a = b) 是单个操作，因此不受竞争条件的影响。

对引用类型 (a.someMethod()) 的操作可以做任何他们想做的事情，并且可能会或可能不会受到竞争条件的影响。

【讨论】：

那我们为什么要有一个AtomicReference类
@keshu: compareAndSet 受制于竞争条件，因为它涉及两个操作。

【解决方案3】：

出于学习目的，我使用 AtomicReference 编写了一个 ConcurrentLinkQueue。

      package concurrent.AtomicE;

      import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

     public class ConcurrentLinkQueue<V> {
       private final AtomicReference<Node> firstNodePointer = new AtomicReference<Node>();

   public void fastOffer(final V data){
    final Node<V> newNode = new Node<V>(data,Thread.currentThread().getName());
    System.out.println(newNode);
    AtomicReference<Node> pointer = firstNodePointer;
    for(;;){
        if(pointer.get() == null){
            if(pointer.compareAndSet(null,newNode)){
                return;
            }
        }
        pointer = pointer.get().getNext();
    }
}

private static class Node<V>{
    private AtomicReference<Node> next = new AtomicReference<Node>();
    private volatile V data = null;
    private String threadName = "";

    Node(V data1,String threadName){
        this.data = data1;
        this.threadName = threadName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return  "threadName=" + threadName +
                ", data=" + data;
    }

    private AtomicReference<Node> getNext() {
        return next;
    }

    private void setNext(AtomicReference<Node> next) {
        this.next = next;
    }

    private V getData() {
        return data;
    }

    private void setData(V data) {
        this.data = data;
    }
}

【讨论】：