AtomicInteger.addAndGet(int)中使用无限循环的用法

Question

在Java的java.util.concurrent.atomic包中，AtomicInteger类有一个addAndGet(int)方法，详情请参考此链接。

public final int addAndGet(int delta) {
    for (;;) {
        int current = get();
        int next = current + delta;
        if (compareAndSet(current, next))
            return next;
    }
}

为什么在这里使用无限循环来设置一个值？

- Developer Marius Žilėnas

Answer 1

这是一个CAS循环的典型示例。比较并设置是一种具有直接硬件支持的原子操作（通常有一些CPU指令在其背后）。它仅在当前值等于期望值时原子更新给定变量，并在一切顺利时返回true。通常，此循环仅执行一次。但是，在争用情况下（当其他线程尝试更新相同值时），可能会在通过get()读取当前值和通过compareAndSet更新它之间另一个线程成功更新它。在这种情况下，整个过程将重试，直到成功为止。

在这里使用无限循环只是一种风格问题。它可以使用普通的do-while循环来重新编写：

public final int addAndGet(int delta) {
    int current, next;
    do {
        current = get();
        next = current + delta;
    } while (!compareAndSet(current, next));
    return next;
}

- Tagir Valeev

Answer 2

compareAndSet或者简称CAS与非阻塞线程安全算法相关。在addAndGet中的增量操作是获取旧值，将其转换为新值，并使用CAS 尝试 设置新值，如果在增量期间未修改current。如果CAS失败，则会重试直到成功。这种策略在没有极端争用的情况下是高效的。

- hahn

Answer 3

这里的动机是你最终将会“返回下一个”（eventually return next）。 这意味着条件为：

if (compareAndSet(current, next))

某个迭代会返回true。不知道确切的时间，所以需要循环直到它发生。如果您查看{{link1：compareAndSet}}的代码，您会发现它在成功时返回true，而您无法知道它在第一次尝试时是否成功：

如果成功则返回true。False表示实际值与期望值不相等。

- Vano

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看起来很简单，但它会阻塞执行，直到addAndGet返回。是否有一种替代的compareAndSet可以阻止执行，从而不需要for(;;)？ - Developer Marius Žilėnas

@TagirValeev，我的错，我现在会更新解释。 - Vano