java - 如何 "' 像 CAS 一样以原子方式验证和惰性交换？

Question

这是我想要的函数原型(prototype):

atomicReference.validateAndSwap(value -> isInvalid(value), () -> createValid());

它假定从多个线程调用。
第二个 lambda 仅在第一个返回 true 时被调用。
首先(如果第一个返回 true，则加上第二个)lambda 调用应该是单个原子操作。

甚至可以不用synchronized来实现？
是否有类似功能的现成解决方案？
我是否有错误的思维方式并错过了什么？

Answer 1

我不确定您说“第一个(如果第一个返回 true 则加上第二个)lambda 调用应该是单个原子操作。”的意思是否正确。原子引用的要点是更新函数评估可能重叠，因此不应有干扰，但会像原子一样运行，因为当评估重叠时，只有一个可以通过 CAS 成功，另一个可以成功必须根据新值重复。

如果你想要真正的原子计算，使用 Lock 或 synchronized 是不可避免的。如果你有适当的非干扰函数并且想要像原子一样实现更新，它可以像这样实现

Value old;
do old = atomicReference.get();
   while(isInvalid(old) && !atomicReference.compareAndSet(old, createValid()));

由于在这种特定情况下，createValid() 函数不依赖于旧值，我们可以避免在竞争情况下重复求值:

Value old = atomicReference.get();
if(isInvalid(old)) {
  Value newValue = createValid();
  while(!atomicReference.compareAndSet(old, newValue)) {
    old=atomicReference.get();
    if(!isInvalid(old)) break;
  }
}

所有这些都假设对象的有效性不能在两者之间改变。否则，锁定或同步是不可避免的。

请注意，Java 8 的更新方法遵循相同的原则。所以你可以写

atomicReference.updateAndGet(old -> isInvalid(old)? createValid(): old);

实现相同，但它也不是真正的原子，而是如果更新函数的并发评估没有干扰，则表现得好像是原子的。