AtomicReference getAndUpdate 的混乱

Question

我对 AtomicReference 如何保证原子性有点困惑getAndUpdate。考虑以下示例

示例1

AtomicReference<Set<String>> set = new AtomicReference<>(new HashSet<>());
set.getAndUpdate(current -> {
    Set<String> updated = new HashSet<>();
    updated.add("test");
    return updated;
});

示例2

AtomicReference<Set<String>> set = new AtomicReference<>(new HashSet<>());
set.getAndUpdate(current -> {
    current.add("test");
    return current;
});

在示例 2 中，该集合将在 的回调中被修改getAndUpdate。如果多个线程尝试同时访问此函数，它们是否会看到修改后的状态，或者getAndUpdate通过在将原始集传递给回调时克隆原始集来防止这种情况发生，以便在一个线程中发生的修改不会在其他线程中看到？如果示例 2 不能保证原子性，为什么允许getAndUpdate我们编写这段代码？

示例 1 将保证原子性，因为修改发生在新集合上。但它如何从下面推迟呢？

AtomicReference<Set<String>> set = new AtomicReference<>(new HashSet<>());
Set<String> updated = new HashSet<>();
updated.add("test");
set.set(updated);

Answer 1

在示例2中，集合将在getAndUpdate的回调中被修改。如果多个线程尝试同时访问此函数，它们是否会看到修改后的状态，或者 getAndUpdate 通过在将原始集传递给回调时克隆原始集来防止这种情况发生，以便在一个线程中发生的修改不会在其他线程中看到？

没有什么可以阻止多个线程看到对集合的修改。只有对引用的更改是原子的，而不是对引用所指的任何内容的更改。

如果示例 2 不能保证原子性，为什么 getAndUpdate 允许我们编写这段代码？

因为它无法阻止你。编译器不够聪明，无法知道示例 2 是损坏的代码。

为了最大限度地减少意外/不安全修改共享状态的风险，请确保存储在原子引用中的内容是不可变的，或者至少是不可修改的：

AtomicReference<Set<String>> set = new AtomicReference<>(Collections.emptySet());

set.getAndUpdate(current -> {
  Set<String> updated = new HashSet<>();
  updated.add("test");
  return Collections.unmodifiableSet(updated);
});

// or if you're on Java 9+ 
set.getAndUpdate(current -> {
  return Set.of("test");
}

示例 1 将保证原子性，因为修改发生在新集合上。但它如何与 [AtomicReference.set()] 不同呢？

您的示例 1 使用AtomicReference.getAndUpdate它返回先前的值，并允许您根据先前的值生成新值。如果您不需要知道之前的值是多少，则可以直接调用AtomicReference.set.