使用 AtomicBoolean 控制实例的状态

Question

我需要确保特定的启动和停止代码在每个实例生命周期只执行一次，并且实例不能“重新启动”。以下代码是否适用于多个线程可能作用于实例的场景？

public final class MyRunnable {
    private final AtomicBoolean active = new AtomicBoolean(false);
    private final AtomicBoolean closed = new AtomicBoolean(false);

    public void start() {
      if (closed.get()) {
        throw new IllegalStateException("Already closed!");
      }
      if (active.get()) {
        throw new IllegalStateException("Already running!");
      }

      active.set(true);

      // My one-time start code.

      // My runnable code.
    }

    public void stop() {
      if (closed.get()) {
        throw new IllegalStateException("Already stopped!");
      }
      if (!active.get()) {
        throw new IllegalStateException("Stopping or already stopped!");
      }

      active.set(false);

      // My one-time stop code.

      closed.set(true);
    }
}

Answer 1

出于两个原因，我会选择一个 3 值状态。

首先，在active,closed“元组”的 4 个可能值中只有 3 个有意义，将两者都设置为true导致（可能是良性的，但仍然是）无效状态。您可能会认为它纯粹是迂腐，但清晰的设计通常会带来其他好处。

这将我们巧妙地引向了第二个更可怕的原因：

 active.set(false);
 // <-- what if someone calls start() here?
 closed.set(true); //I assume you wanted to set it to true

正如你可以从我的评论看，你已经有了一个薄弱环节在那里，有人可以想见，叫start()你设置后active到false，但你之前设置closed到true。

现在您可能只是说“好吧，让我们交换两个然后closed先设置”，但是您必须解释为什么这两个绝对不会被 JVM 重新排序。并且您最终可能会将两个标志都设置为true，从而导致上面概述的“无效状态”。

这里还有另一个单独的问题：您遵循的模式是调用get()以检查值，然后再检查其他值set()。正如PetrosP 指出的那样，这不是一个原子操作，你可以调用start()1000 次，所有这些都被active视为false. 您需要compareAndSet改用它，它是原子的（这是类的全部意义Atomic*），从而保证只有一个线程可以推进状态标志。

因此，让我们将两者结合起来，使用单个 3 值状态（AtomicInteger为了简单起见，我使用 过，但您可以使用AtomicReference和 true enum）和compareAndSet()：

public final class MyRunnable {
    private static final int READY_TO_START = 0;
    private static final int ACTIVE = 1;
    private static final int STOPPED = 2;
    private final AtomicInteger status = new AtomicInteger(READY_TO_START);

    public void start() {
      if (!status.compareAndSet(READY_TO_START, ACTIVE)) {
        throw new IllegalStateException("Already started");
      }

      // My one-time start code.
    }

    public void stop() {
        if (!status.compareAndSet(ACTIVE, STOPPED)) {
            throw new IllegalStateException("Can't stop, either not started or already stopped");
        }

      // My one-time stop code.
    }
}