java - AtomicInteger 如何是线程安全的

Question

我正在阅读一些关于 Java 中的原子变量的文档。正如到处都写的那样，AtomicInteger 应该是线程安全的。

根据我对原子整数的理解，它的工作原理是比较和交换算法。当两个线程试图在完全相同的时间递增同一个原子变量时，我无法理解这将如何工作。

假设我定义了 AtomicInteger var = 1，这被两个线程 Thread_1 和 Thread_2 使用。当两个线程尝试同时递增 var T1 时会发生什么。我知道这将是罕见的情况，但如果发生了怎么办。在比较和交换中，它在单个原子操作中读取和更新变量，并检查内存中的值。那么，如果在 T1-1 时，var 的值为 5，并且 Thread1 和 Thread2 都将开始递增它，那会怎样呢？哪一个会失败？这会是随机行为吗？或者我遗漏了一些非常基本的东西。

Answer 1

比较和交换在 CPU 级别是原子的。

您可以通过比较和交换显式地实现增量操作:

int value;
do { 
  value = var.get();
} while (!var.compareAndSwap(value, value + 1));

compareAndSwap由 CPU 保证是原子的(将有一个 native 实现)。

如果两个线程命中此 compareAndSwap同时，只有其中一个会“获胜”，收到 true作为 compareAndSwap 的结果调用，所以循环停止。

另一个线程将“丢失”，并收到 false结果，所以将再次循环:它读取一个新值，然后再次尝试 CAS。如果成功(因为没有其他线程同时尝试执行此操作，或者它“赢得”了另一个线程)，则循环停止；否则，它只会重试。