易失性布尔与AtomicBoolean

Question

AtomicBoolean做什么,一个volatile布尔无法实现？

Answer 1

当所述字段仅由其所有者线程更新时,我使用volatile字段,并且该值仅由其他线程读取,您可以将其视为发布/订阅场景,其中有许多观察者但只有一个发布者.但是,如果这些观察者必须根据字段的值执行一些逻辑,然后推回一个新的值,那么我会使用Atomic*vars或锁或同步块,这些都适合我.在许多并发场景中,它归结为获取值,将其与另一个值进行比较并在必要时进行更新,因此在Atomic*类中存在compareAndSet和getAndSet方法.

检查java.util.concurrent.atomic包的JavaDocs以获取Atomic类的列表以及它们如何工作的优秀解释(只是了解到它们是无锁的,因此它们优于锁或同步块)

Answer 2

它们完全不同.考虑这个volatile整数的例子:

volatile int i = 0;
void incIBy5() {
    i += 5;
}

如果两个线程同时调用该函数,i之后可能是5,因为编译后的代码将与此类似(除非您无法同步int):

void incIBy5() {
    int temp;
    synchronized(i) { temp = i }
    synchronized(i) { i = temp + 5 }
}

如果变量是易失性的,则对它的每个原子访问都是同步的,但实际上有资格作为原子访问并不总是很明显.使用Atomic*对象,可以保证每个方法都是"原子的".

因此,如果您使用AtomicInteger和getAndAdd(int delta),您可以确定结果将是10.以同样的方式,如果两个线程同时否定一个boolean变量,AtomicBoolean你可以确定它之后具有原始值,用a volatile boolean,你不能.

因此,每当您有多个线程修改字段时,您需要使其成为原子或使用显式同步.

目的volatile是不同的.考虑这个例子

volatile boolean stop = false;
void loop() {
    while (!stop) { ... }
}
void stop() { stop = true; }

如果你有一个线程正在运行loop()而另一个线程正在调用stop(),那么如果省略则可能会遇到无限循环volatile,因为第一个线程可能会缓存stop的值.这里,volatile作为编译器的提示,使用优化更加小心.

Answer 3

你不能这样做compareAndSet,getAndSet因为使用volatile布尔值进行原子操作(当然除非你同步它).

Answer 4

AtomicBoolean具有以原子方式执行其复合操作而无需使用synchronized块的方法.另一方面,volatile boolean只能在synchronized块内执行复合操作.

读/写的记忆效应分别与方法和方法volatile boolean相同.getsetAtomicBoolean

例如,该compareAndSet方法将原子地执行以下操作(没有synchronized块):

if (value == expectedValue) {
    value = newValue;
    return true;
} else {
    return false;
}

因此,该compareAndSet方法将允许您编写保证仅执行一次的代码,即使从多个线程调用也是如此.例如:

final AtomicBoolean isJobDone = new AtomicBoolean(false);

...

if (isJobDone.compareAndSet(false, true)) {
    listener.notifyJobDone();
}

保证只通知监听器一次(假设没有其他线程在设置AtomicBoolean后false再次将其设置为true).

Answer 5

volatile关键字保证发生在共享该变量的线程之间的关系之前.它并不能保证在访问该布尔变量时,2个或更多线程不会互相中断.

Answer 6

这里的很多答案都过于复杂、令人困惑，或者根本就是错误的。例如：

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\xe2\x80\xa6 如果有多个线程修改布尔值，则应该使用AtomicBoolean.

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作为一般性陈述，这是不正确的。

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如果变量是易失性的，则对它的每个原子访问都是同步的 \xe2\x80\xa6

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这是不正确的；同步是完全不同的事情。

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简单的答案是AtomicBoolean允许您防止某些操作中的竞争条件，这些操作需要读取值，然后根据您读取的内容写入一个值；它使此类操作原子化（即，它消除了变量在读取和写入之间可能发生变化的竞争条件）\xe2\x80\x94，因此得名。

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如果您只是读取和写入变量，其中写入不依赖于您刚刚读取的值，volatile那么即使使用多个线程，也可以正常工作。

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Answer 7

记住成语 -

读取 - 修改 - 写入这是您无法使用 volatile 实现的

Answer 8

如果有多个线程访问类级别变量,则每个线程可以在其threadlocal缓存中保留该变量的副本.

使变量volatile将阻止线程在threadlocal缓存中保留变量的副本.

原子变量是不同的,它们允许对其值进行原子修改.

Answer 9

布尔基元类型对于写和读操作是原子的，易失性保证了先发生原则。所以如果你需要一个简单的 get() 和 set() 那么你就不需要 AtomicBoolean。

另一方面，如果您需要在设置变量值之前进行一些检查，例如“如果为真则设置为假”，那么您也需要以原子方式执行此操作，在这种情况下使用 compareAndSet 和其他方法提供AtomicBoolean，因为如果您尝试使用 volatile boolean 实现此逻辑，您将需要一些同步以确保值在 get 和 set 之间没有更改。

Answer 10

如果你只有一个线程修改你的布尔值，你可以使用一个 volatile 布尔值（通常你这样做是为了定义一个stop在线程的主循环中检查的变量）。

但是，如果您有多个线程修改布尔值，则应使用AtomicBoolean. 否则，以下代码是不安全的：

boolean r = !myVolatileBoolean;

此操作分两步完成：

1. 读取布尔值。
2. 写入布尔值。

如果其他线程修改了#1和之间的值2#，您可能会得到错误的结果。AtomicBoolean方法通过执行步骤#1和#2原子来避免这个问题。

Answer 11

挥发性布尔值与AtomicBoolean

Atomic *类包装了相同类型的volatile原语。从来源：

public class AtomicLong extends Number implements java.io.Serializable {
   ...
   private volatile long value;
   ...
   public final long get() {
       return value;
   }
   ...
   public final void set(long newValue) {
       value = newValue;
   }

因此，如果您要做的只是获取并设置Atomic *，那么您也可能只拥有一个volatile字段。

可变布尔无法实现的AtomicBoolean有什么作用？

原子*类为您提供了更高级的功能，如方法incrementAndGet()，compareAndSet()以及其他无锁实现多个操作（GET /递增/集，测试/套）。这就是Atomic *类如此强大的原因。

例如，如果多个线程使用，则下面的代码++将存在竞争条件，因为++实际上是：get，increment和set。

private volatile value;
...
// race conditions here
value++;

但是，以下代码将在没有锁的情况下安全地在多线程环境中运行：

private final AtomicLong value = new AtomicLong();
...
value.incrementAndGet();

同样重要的是要注意，使用Atomic *类包装volatile字段是从对象的角度封装关键共享资源的好方法。这意味着开发人员不能仅仅假设未共享该字段就处理该字段，这可能会给field ++注入问题。或其他引入竞争条件的代码。