java - 为什么 AtomicReference CAS 返回值为 128 的 false？

Question

我使用 AtomicReference 来实现 AtomicInteger。然而，在测试中，我注意到即使在单线程环境中，一旦 CAS 操作的值达到 128，CAS 操作就会卡住。我是做错了什么还是 AtomicReference 中有警告(可能与 CPU 相关)？这是我的代码:

public class MyAtomInt {
  private final AtomicReference<Integer> ref;

  public MyAtomInt(int init) {
    ref = new AtomicReference<Integer>(init);
  }

  public MyAtomInt() {
    this(0);
  }

  public void inc() {
    while (true) {
      int oldVal = ref.get();
      int nextVal = oldVal + 1;
      boolean success = ref.compareAndSet(oldVal, nextVal); // false once oldVal = 128
      if (success) {
        return;
      }
    }
  }

  public int get() {
    return ref.get();
  }

  static class Task implements Runnable {

    private final MyAtomInt myAtomInt;
    private final int incCount;

    public Task(MyAtomInt myAtomInt, int cnt) {
      this.myAtomInt = myAtomInt;
      this.incCount = cnt;
    }

    @Override
    public void run() {
      for (int i = 0; i < incCount; ++i) {
        myAtomInt.inc();
      }
    }
  }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    MyAtomInt myAtomInt = new MyAtomInt();
    ExecutorService exec = Executors.newSingleThreadExecutor();
    exec.submit(new Task(new MyAtomInt(), 150)).get();
    System.out.println(myAtomInt.get());
    exec.shutdown();
  }
}

Answer 1

这样做的原因是，当您将 int 装箱到 Integer 中时，您可能会也可能不会创建一个新的 Integer 实例。如果这样做，那么新实例可能与其他 Integer 实例不具有引用相等性，即使它们共享相同的值。 AtomicReference.compareAndSet() 使用引用相等(身份)进行比较。

关键在于编译器如何处理 int 值的自动装箱:它发出对 Integer.valueOf() 的调用。作为一种优化，Integer.valueOf() 有一个装箱整数的缓存，默认情况下该缓存包含最大 128 的值。如果您将一个整数 n 装箱两次，您如果值足够小可以在缓存中，每次都会得到相同的 Integer 引用；否则，您将获得两个单独的实例。

目前，您对旧值进行拆箱，计算新值，当您调用 compareAndSet() 时，您再次对旧值进行装箱。达到 128 后，您将停止获取缓存值，因此第二个盒装副本不再是 AtomicReference 中的副本。