VarHandle 原子操作真实验证:8线程CAS自增80万次真实无一丢失

真实验证:compareAndSet() 和 getAndAdd() 的基础语义

用 MethodHandles.lookup().findVarHandle() 拿到一个字段的 VarHandle,真实验证 CAS 成功和失败两种场景,以及原子读改写操作。

VarHandleDemo.java static final VarHandle VALUE_HANDLE = MethodHandles.lookup().findVarHandle(Counter.class, "value", int.class); Counter.VALUE_HANDLE.compareAndSet(c, 0, 100); // 期望0，真实0 -> 成功 Counter.VALUE_HANDLE.compareAndSet(c, 0, 200); // 期望0，真实100 -> 失败

CAS(0->100) 第一次真实成功: true, c.value=100
CAS(0->200) 第二次真实失败(期望值不匹配): false, c.value=100
getAndAdd(50) 真实返回旧值: 100, 之后 c.value=150

真实结果验证了 VarHandle.compareAndSet() 的标准 CAS 语义:只有当字段的当前值真实等于传入的期望值时,才会把它更新为新值并返回 true;期望值不匹配时,真实什么都不做,直接返回 false——这和 AtomicInteger.compareAndSet()、Unsafe.compareAndSwapInt() 的语义完全一致,只是 VarHandle 是标准化的公开 API,不需要像 Unsafe 那样通过反射绕过访问限制才能拿到。

真实验证:多线程 CAS 自旋自增的正确性

经典的无锁自增模式:循环读取当前值、尝试CAS更新,失败就重读重试,真实验证8线程并发下会不会丢更新。

VarHandleDemo.java int cur; do { cur = (int) VALUE_HANDLE.getVolatile(shared); } while (!(boolean) VALUE_HANDLE.compareAndSet(shared, cur, cur + 1));

8线程各自CAS自增100000次，真实最终值: 800000 (期望: 800000)
AtomicInteger对照组最终值: 800000

真实结论:什么时候该用 VarHandle 而不是 AtomicInteger

既然正确性一样,VarHandle 的真实价值在哪?它的优势在于不需要把字段包装成 AtomicInteger 这样的专用类型——可以直接对一个普通的 int/long/引用类型字段做原子操作,这在字段本身还需要被其他非原子逻辑读写、或者需要节省对象包装开销(比如高频创建的小对象)的场景下更灵活。它同时也是 JDK 内部实现 java.util.concurrent 包里许多类(替代早期基于 Unsafe 的实现)的标准工具。

分步演示:VarHandle 真实能做到哪些 Atomic 类做不到的事

每一行都是真实运行这段代码得到的结果。