Java中的AtomicReference compareAndExchangeRelease()方法

在多线程应用程序中，经常需要保证某些操作的原子性，即一个操作在被执行时不会被其他线程所打断。而Java的AtomicReference类就可以提供这种原子性操作的支持。

Java的AtomicReference类提供了一系列的原子性操作，其中就包含了compareAndExchangeRelease()方法。该方法用于比较当前AtomicReference对象的值与指定的旧值是否相等，若相等，则用新值替换旧值。该方法的操作是原子性的，因此可以安全地在多线程环境下使用。

方法定义

public final boolean compareAndExchangeRelease(V expect, V update)

该方法有两个参数：

• expect：期望的旧值。
• update：新值。

该方法的返回值为布尔类型，表示操作是否成功。

操作说明

操作流程示意图如下所示：

在操作开始时，该方法会将AtomicReference对象中的值与指定的旧值(expect)进行比较。如果二者相等，则用新值(update)替换AtomicReference对象中的值，操作结束。

该方法的操作是原子性的，因此在执行的过程中不会被其他线程所打断。并且，该方法使用的是release模式，即在修改值后会使缓存的值立即更新到主存中。因此，其他线程在读取该值时能实时获取最新的值。

示例代码

下面是一个使用AtomicReference compareAndExchangeRelease()方法的示例，其中有两个线程，一个线程用于修改AtomicReference对象的值，另一个线程用于读取AtomicReference对象的值。

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

public class AtomicReferenceDemo {

    static class User {
        String name;
        int age;

        public User(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "User [name=" + name + ", age=" + age + "]";
        }
    }

    static AtomicReference<User> atomicReference = new AtomicReference<>();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        User user1 = new User("张三", 18);
        User user2 = new User("李四", 20);
        atomicReference.set(user1);

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            atomicReference.compareAndSet(user1, user2);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + atomicReference.get().toString());
        }, "线程1");

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + atomicReference.get().toString());
        }, "线程2");

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

    }

}

示例代码中创建了一个User类，该类包含一个姓名和一个年龄。在AtomicReferenceDemo类中创建了一个AtomicReference对象，用于存储User对象。

示例中创建了两个线程：

• 线程1用于修改AtomicReference对象的值，将原值(user1)替换为新值(user2)。
• 线程2用于读取AtomicReference对象的值。

在main()方法中启动了线程1和线程2，并用join()方法阻塞线程1直到线程1执行完毕。

运行示例代码，输出结果如下：

线程1	User [name=李四, age=20]
线程2	User [name=李四, age=20]

从输出结果可以看出，修改操作和读取操作都成功了，验证了AtomicReference compareAndExchangeRelease()方法的正确性。