AtomicBoolean.set(flag) 和 AtomicBoolean.compareAndSet(,flag? flag) 有什么区别？

Question

我想知道调用之间是否有任何区别（或可能的副作用）：

AtomicBoolean.set(true)

和

AtomicBoolean.compareAndset(false, true)

AtomicBoolean#set的 JavaDoc 指出：

无条件设置为给定值。

虽然AtomicBoolean#compareAndSet指出：

如果当前值 == 预期值，则以原子方式将值设置为给定的更新值。

在这两种情况下，该值都将设置为 true。 那么区别是什么呢？

Answer 1

如果值已经为true compareAndset(false, true)将返回false 。
它实际上相当于!getAndSet(true) 。

Answer 2

那么你引用的文字明确说明了这两个操作之间的区别。 但为了更清楚，如果忽略原子性方面，第一个相当于：

public void set(boolean newValue) {
    this.value = newValue;
}

第二个相当于：

public boolean compareAndSet(boolean expected, boolean newValue) {
    if (this.value == expected) {
        this.value = newValue;
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}

---

对于您的示例， set(true)将状态设置为true ，而compareAndset(false, true)将状态设置为true如果它尚未为true 。 所以，是的，对AtomicBoolean状态的净影响是相同的。

但是，您会注意到return值根据AtomicBoolean对象的初始状态而有所不同......因此从该角度来看，即使使用这些参数值，方法也不相同。

Answer 3

登陆这里从性能角度寻找答案。 由于不确定本机实现v决策块，我最终编写代码来评估相同的。 根据结果​​，set（）绝对是性能的优势，因为它不会经历多个决策块。 请在下面找到代码和输出。

public static void main(String[] args) {
    boolean curValue = true;
    boolean dummyValue = true;
    int attempts = Integer.MAX_VALUE;


    AtomicBoolean test = new AtomicBoolean(curValue);
    long start = System.currentTimeMillis();
    for(int i=0; i<attempts; i++){
        test.set(true);
        dummyValue = !dummyValue;
    }
    System.out.println("time taken for set: "+(System.currentTimeMillis()-start));

    start = System.currentTimeMillis();
    for(int i=0; i<attempts; i++){
        test.compareAndSet(curValue, curValue); // always set the same value
        dummyValue = !dummyValue;
    }
    System.out.println("time taken for compareAndSet - same value case: "+(System.currentTimeMillis()-start));

    curValue = !curValue;
    start = System.currentTimeMillis();
    for(int i=0; i<attempts; i++){
        test.compareAndSet(curValue, !curValue); // always invert
        curValue = !curValue;
    }
    System.out.println("time taken for compareAndSet - inversion case: "+(System.currentTimeMillis()-start));
}

输出：

time taken for set: 2689
time taken for compareAndSet - same value case: 15559
time taken for compareAndSet - inversion case: 14802

Answer 4

AtomicBoolean 的 set() 和 compareAndSet() 方法的区别可以在线程锁定机制中找到。

可以使用以下代码实现线程安全。

public class AtomicBooleanSample {
    private AtomicBoolean locked = new AtomicBoolean(false);

    private void lock() {
        while(!this.locked.compareAndSet(false, true)) {
            //a thread will be locked here
        }
    }

    private void unlock() {
        this.locked.set(false);
    }
}

对于共享资源，当第一个线程执行lock()方法时， locked实例变量的值将被设置为true ，因为期望值与locked的值相同，并且它获得锁以访问共享资源。

在第一个线程调用unlock()方法之前，如果另一个线程尝试加锁，则会失败，因为locked的值不同（ true不符合预期值false ），并循环运行，直到第一个线程设置locked为 false 的值。

Answer 5

CAS算法将在高争用情况下具有性能影响，因为compareAndSet(false, true)被compareAndSet(false, true)直到成功为止。 因此，如果不需要原子性，则普通布尔值可能是更好的选择。