java - AQS中源码疑问

Question

在AbstractQueuedSynchronizer类中维护了一个用volatile修饰的state状态，而这个状态有如下的两种修改方法：

• state的set方法：

protected final void setState(int newState) {
    state = newState;
}

• CAS方法:

protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
    // See below for intrinsics setup to support this
    return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
}

那么，我的疑问来了，不是说volatile修饰的变量在多线程的单操作中，能够保证其写后读的可见性，即能保证线程安全，为什么还提供了CAS操作能保证线程安全呢？还是我的理解有问题呢？谢谢各位大牛了！

Answer 1

これは競合ではありません。setState は単なる書き込み操作であり、元の状態は関係ありません。たとえば、スレッド 1 とスレッド 2 はそれぞれ値 0 を読み取り、それを 1 に設定します。スレッド 2 がそれを 2 に設定することを決定した場合、状態はすでに 1 ですが、スレッド 2 もそれを知っていますが、成功する可能性があります。しかし、それは問題ではありません。スレッド 2 はそれを 2 に設定するだけです。次の方法は機能しません。

Answer 2

はい、あなたの理解には問題があります。

それは、揮発性の変更された変数がマルチスレッドの単一操作におけるリードアフターライトの可視性を保証できる、つまりスレッドの安全性が保証できるという意味ではありません

可視性を保証できるからといって、スレッドの安全性が保証されるわけではありません。可視性とスレッドの安全性は同じ概念ではありません。

cas 操作はいくつかの小さな操作に分割できます

1. expect 変数と state 変数の現在の値を比較し、同じである場合はステップ 2 に進みます。異なる場合はメソッドは終了します。

2. 状態更新に値を割り当てる

これら 2 つの操作が複数のスレッドによって同時に呼び出される場合、スレッドの安全性の問題が発生します。
ここでの cas メソッドは、アトミックな操作である CPU の cas 命令を使用します。同時実行の問題は回避できます。

Answer 3

要するに:

1. 元の値に依存しない場合は、setを使用できます

2. 元の値に依存する場合は、cas を使用して設定できます。これ自体が楽観的なロックです。