Метод compareAndSet

Метод compareAndSet класса AtomicInteger атомарно сравнивает текущее значение с ожидаемым. Если текущее значение равно ожидаемому, метод устанавливает новое значение и возвращает true. В противном случае значение не изменяется, а метод возвращает false. В первый параметр мы передаем ожидаемое значение (expected), во второй - новое значение (newValue).

Операция выполняется атомарно, то есть без промежуточных состояний, видимых другим потокам. Это делает метод основой для lock-free алгоритмов и неблокирующих структур данных.

Синтаксис

atomicInteger.compareAndSet(expectedValue, newValue)

Пример

Давайте создадим AtomicInteger со значением 10 и попробуем заменить его на 20, указав правильное ожидаемое значение:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(10);

		boolean res = atomic.compareAndSet(10, 20);

		System.out.println(res);
		System.out.println(atomic.get());
	}
}

Результат выполнения кода:

true
20

Пример

А теперь укажем неверное ожидаемое значение. Текущее значение 10 не равно ожидаемому 5, поэтому замена не произойдет:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(10);

		boolean res = atomic.compareAndSet(5, 20);

		System.out.println(res);
		System.out.println(atomic.get());
	}
}

Результат выполнения кода:

false
10

Пример

Метод compareAndSet часто используют в цикле для безопасного обновления значения без блокировок. Давайте увеличим значение на 1 с помощью CAS-цикла:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(100);

		int current;
		int next;

		do
		{
			current = atomic.get();
			next = current + 1;
		}
		while (!atomic.compareAndSet(current, next));

		System.out.println(atomic.get());
	}
}

Результат выполнения кода:

101

Пример

Рассмотрим работу метода в двух потоках. Первый поток успешно меняет значение, а второй - нет, так как ожидаемое значение уже устарело:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Main
{
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException
	{
		AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(1);

		Thread t1 = new Thread(() -> {
			boolean res = atomic.compareAndSet(1, 2);
			System.out.println("t1: " + res);
		});

		Thread t2 = new Thread(() -> {
			boolean res = atomic.compareAndSet(1, 3);
			System.out.println("t2: " + res);
		});

		t1.start();
		t1.join();
		t2.start();
		t2.join();

		System.out.println(atomic.get());
	}
}

Результат выполнения кода:

t1: true
t2: false
2

Смотрите также

класс AtomicInteger,
который хранит атомарное целое число
метод get,
который возвращает текущее значение
метод set,
который устанавливает новое значение
метод incrementAndGet,
который атомарно увеличивает значение на единицу