Coding ManAtomicMarkableReference 简介
1. 概述
在本教程中，我们将深入了解java.util.concurrent.atomic包中的AtomicMarkableReference类**的详细信息。
接下来，我们将介绍该类的 API 方法，并了解如何在实践中使用AtomicMarkableReference类。
2. 目的
AtomicMarkableReference是一个通用类，它封装了对Object的引用和boolean标志。这两个字段耦合在一起，可以一起或单独进行原子 更新。
AtomicMarkableReference 也可能是解决ABA 问题 的一种方法。
3. 实施
让我们更深入地看一下AtomicMarkableReference类的实现：
public class AtomicMarkableReference<V> {
private static class Pair<T> {
final T reference;
final boolean mark;
private Pair(T reference, boolean mark) {
this.reference = reference;
this.mark = mark;
}
static <T> Pair<T> of(T reference, boolean mark) {
return new Pair<T>(reference, mark);
}
}
private volatile Pair<V> pair;
// ...
}
请注意，AtomicMarkableReference 有一个包含引用和标志的静态嵌套类Pair。
此外，我们看到两个变量都是final。结果，每当我们要修改这些变量时，都会创建Pair类的新实例，并替换旧实例。
4. 方法
首先，要发现AtomicMarkableReference的用处，让我们从创建一个Employee POJO 开始：
class Employee {
private int id;
private String name;
// constructor & getters & setters
}
现在，我们可以创建AtomicMarkableReference类的实例：
AtomicMarkableReference<Employee> employeeNode
= new AtomicMarkableReference<>(new Employee(123, "Mike"), true);
对于我们的示例，假设我们的AtomicMarkableReference实例表示组织结构图中的一个节点。它包含两个变量：对Employee类实例的reference和一个指示员工是活跃还是离开公司的mark。
AtomicMarkableReference带有几种方法来更新或检索一个或两个字段。让我们一一看看这些方法：
4.1. getReference()
我们使用getReference方法返回reference变量的当前值：
Employee employee = new Employee(123, "Mike");
AtomicMarkableReference<Employee> employeeNode = new AtomicMarkableReference<>(employee, true);
Assertions.assertEquals(employee, employeeNode.getReference());
4.2. isMarked()
要获取mark变量的值，我们应该调用isMarked方法：
Employee employee = new Employee(123, "Mike");
AtomicMarkableReference<Employee> employeeNode = new AtomicMarkableReference<>(employee, true);
Assertions.assertTrue(employeeNode.isMarked());
4.3. get()
接下来，当我们想要同时检索当前reference和当前mark时，我们使用get方法。要获得mark，我们应该发送一个大小至少为 1的boolean数组作为参数，它将在索引 0 处存储boolean变量的当前值。同时，该方法将返回引用的当前值：
Employee employee = new Employee(123, "Mike");
AtomicMarkableReference<Employee> employeeNode = new AtomicMarkableReference<>(employee, true);
boolean[] markHolder = new boolean[1];
Employee currentEmployee = employeeNode.get(markHolder);
Assertions.assertEquals(employee, currentEmployee);
Assertions.assertTrue(markHolder[0]);
这种获取reference和mark字段的方式有点奇怪，因为内部Pair类没有暴露给调用者。
Java在其公共 API中没有通用的*Pair<*T, U>类。主要原因是我们可能会过度使用它而不是创建不同的类型。
4.4. put()
如果我们想无条件地更新reference和mark字段，我们应该使用set方法。如果作为参数发送的至少一个值不同，则reference和mark将被更新：
Employee employee = new Employee(123, "Mike");
AtomicMarkableReference<Employee> employeeNode = new AtomicMarkableReference<>(employee, true);
Employee newEmployee = new Employee(124, "John");
employeeNode.set(newEmployee, false);
Assertions.assertEquals(newEmployee, employeeNode.getReference());
Assertions.assertFalse(employeeNode.isMarked());
4.5. compareAndSet()
接下来，如果当前reference等于预期reference，并且当前mark等于预期mark，则compareAndSet方法将reference和mark都更新为给定的更新值。**
现在，让我们看看如何使用compareAndSet更新reference和mark字段：
Employee employee = new Employee(123, "Mike");
AtomicMarkableReference<Employee> employeeNode = new AtomicMarkableReference<>(employee, true);
Employee newEmployee = new Employee(124, "John");
Assertions.assertTrue(employeeNode.compareAndSet(employee, newEmployee, true, false));
Assertions.assertEquals(newEmployee, employeeNode.getReference());
Assertions.assertFalse(employeeNode.isMarked());
此外，在调用compareAndSet方法时，如果字段已更新，我们将获得true ，如果更新失败，我们将获得false。
4.6. weakCompareAndSet()
weakCompareAndSet方法应该是compareAndSet方法的弱版本。**也就是说，它不像 compareAndSet那样提供强大的内存排序保证。此外，在硬件级别获得独占访问可能会虚假失败。
这是 weakCompareAndSet方法的规范。然而，**目前，weakCompareAndSet只是 在底层调用compareAndSet方法 。**因此，它们具有相同的强大实现。
即使这两种方法现在具有相同的实现，我们也应该根据它们的规范使用它们。因此，我们应该将 weakCompareAndSet 视为一个弱原子。
在某些平台和某些情况下，弱原子可能会更便宜。例如，如果我们要在循环中执行 compareAndSet ，使用较弱的版本可能是一个更好的主意。在这种情况下，我们最终会在循环中更新状态，因此虚假失败不会影响程序的正确性。
底线是，弱原子在某些特定用例中可能很有用，因此并不适用于所有可能的场景。因此，当有疑问时，更喜欢更强的compareAndSet。
4.7. attemptMark()
最后，我们有attemptMark方法。它检查当前reference是否等于作为参数发送的预期reference。如果它们匹配，它将自动将标记的值设置为给定的更新值：
Employee employee = new Employee(123, "Mike");
AtomicMarkableReference<Employee> employeeNode = new AtomicMarkableReference<>(employee, true);
Assertions.assertTrue(employeeNode.attemptMark(employee, false));
Assertions.assertFalse(employeeNode.isMarked());
重要的是要注意，即使预期和当前reference值相等，这种方法也可能会虚假失败。因此，我们应该注意方法执行返回的boolean。
如果mark更新成功，则结果为true，否则为false。但是，当当前reference等于预期reference时重复调用会修改mark值。因此，建议在while循环结构中使用此方法。
此失败可能是由于attemptMark方法用于更新字段的基础比较和交换 (CAS) 算法的结果。如果我们有多个线程尝试使用 CAS 更新相同的值，其中一个会设法更改值，而其他线程会收到更新失败的通知。