如何在java.util.concurrent.atomic包中定义的类中实现原子性？

我正在浏览java.util.concurrent.AtomicInteger的源代码，以了解类提供的原子操作是如何实现原子性的。例如，AtomicInteger.getAndIncrement（）方法源如下

public final int getAndIncrement() {
    for (;;) {
        int current = get();
        int next = current + 1;
        if (compareAndSet(current, next))
            return current;
    }
}

我无法理解在无限for循环中编写操作序列的目的。它在Java内存模型（JMM）中是否有任何特殊用途。请帮我找到一个描述性的理解。提前谢谢

我无法理解在无限for循环中编写操作序列的目的

此代码的目的是确保

volatile

字段得到适当更新，而不会产生

同步

锁的开销。除非有大量线程竞相更新同一个字段，否则很可能需要旋转几次才能完成此操作

volatile

关键字提供可见性和内存同步保证，但其本身并不能确保原子操作具有多个操作（测试和设置）。如果您正在测试并设置一个

volatile

字段，那么如果多个线程试图同时执行相同的操作，则会出现争用条件。在这种情况下，如果多个线程试图同时递增

AtomicInteger

，您可能会错过其中一个递增。这里的并发代码使用自旋循环和

compareAndSet

底层方法来确保

volatile int

仅在仍然等于3时更新为4（例如）

t1获取原子int，它是0

t2获取原子int，它是0

t1加1

t1以原子方式进行测试，以确保其为0、为，并存储1

t2加1

t2原子测试以确保它是0，不是，所以它必须旋转并重试

t2得到原子int，它是1

t2加1

t2进行原子测试，以确保它是1，是，并存储2

它在Java内存模型（JMM）中是否有任何特殊用途

不，它服务于类和方法定义的目的，并使用JMM和围绕

volatile

的语言定义来实现其目的。JMM定义了该语言如何处理

synchronized

、

volatile

和其他关键字，以及多个线程如何与缓存和中央内存交互。这主要是关于本机代码与操作系统和硬件的交互，很少涉及Java代码

它是

compareAndSet（…）

方法，通过调用

Unsafe

类，该类主要是带有一些包装的本机方法，从而更接近JMM：

public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
    return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}

我无法理解写这篇文章的目的 无限for循环中的操作

为了理解它为什么处于无限循环中，我发现了解

比较数据集的作用以及它如何返回false很有帮助

因此，您阅读了
返回的
消息，并询问这是怎么可能的

如果两个线程几乎同时调用
incrementAndGet
，并且它们都输入并查看值
current==1
。两个线程都将创建一个本地线程
next==2
，并尝试通过
compareAndSet
进行设置。根据记录，只有一个线程将获胜，失败的线程必须重试

这就是CAS的工作原理。如果失败，尝试更改该值，请重试，如果成功，请继续

现在简单地将字段声明为volatile将不起作用，因为递增不是原子的。因此，从我解释的场景来看，这样的情况是不安全的

volatile int count = 0;

public int incrementAndGet(){
   return ++count; //may return the same number more than once.
}

Java的compareAndSet基于CPU比较和交换（CAS）指令，请参阅。它将内存位置的内容与给定值进行比较，并且仅当它们相同时，才会将该内存位置的内容修改为给定的新值

在incrementAndGet的情况下，我们读取当前值并调用
compareAndSet（current，current+1）
。如果返回false，则表示另一个线程干扰并更改了当前值，这意味着我们的尝试失败，我们需要重复整个循环，直到成功。
您似乎忽略了在该循环中调用的方法，该方法的结果是中断循环的条件。谷歌“比较和交换”这是一个典型的
goto
使用案例。在
goto
less语言中，我们使用无限循环。根据我对Volatile的理解：它在不使用同步或任何显式锁定的情况下解决了可见性问题。因此，volatile可以在没有同步的情况下使用，以实现读/写的一致可见性。那么，为什么要使用这个特殊的for循环进行同步呢？如果您能更多地解释循环和同步之间的关系，这将是一个很大的帮助。感谢您的即时回复。@VaibhavRaj-循环与同步无关。它循环直到CAS操作成功。
volatile
是关于可见性的
AtomicInteger
是关于无锁原子性的。如果不重试，就无法实现这一点。无限循环=重试。
volatile
解决了可见性问题，无需使用
synchronized
关键字，但确保内存同步是其工作的一部分。它没有做的是给你一个布尔值的原子访问权。“递增不是原子的”——因为它本质上是两个操作，读和写，在这些操作之间仍然可能发生竞争条件。除非你让它原子化（字面意思=不可分离）
volatile int count = 0;

public int incrementAndGet(){
   return ++count; //may return the same number more than once.
}