/**
* NumberRange
* <p/>
* Number range class that does not sufficiently protect its invariants
*
* @author Brian Goetz and Tim Peierls
*/ public class NumberRange {
// INVARIANT: lower <= upper
private final AtomicInteger lower = new AtomicInteger(0);
private final AtomicInteger upper = new AtomicInteger(0); public void setLower(int i) {
// Warning -- unsafe check-then-act
if (i > upper.get())
throw new IllegalArgumentException("can't set lower to " + i + " > upper");
lower.set(i);
} public void setUpper(int i) {
// Warning -- unsafe check-then-act
if (i < lower.get())
throw new IllegalArgumentException("can't set upper to " + i + " < lower");
upper.set(i);
} public boolean isInRange(int i) {
return (i >= lower.get() && i <= upper.get());
}
}

NumberRange既不能使用指向不可变对象的volatile引用来安全地实现上界和下界,也不能使用原子的整数来保存这两个边界。由于有一个不变性条件限制了两个数值,并且它们无法在同时更新时还维持该不变性条件,因此如果在数值范围类中使用volatile引用或者多个原子整数,那么将出现不安全的“先检查再运行”操作序列。

可以将OneValueCache中的技术与原子引用结合起来,它在更新上界或下界时能避免NumberRange的竞态条件。

/**
* CasNumberRange
* <p/>
* Preserving multivariable invariants using CAS
*
* @author Brian Goetz and Tim Peierls
*/
@ThreadSafe
public class CasNumberRange {
@Immutable
private static class IntPair {
// INVARIANT: lower <= upper
final int lower;
final int upper; public IntPair(int lower, int upper) {
this.lower = lower;
this.upper = upper;
}
} private final AtomicReference<IntPair> values = new AtomicReference<IntPair>(new IntPair(0, 0)); public int getLower() {
return values.get().lower;
} public int getUpper() {
return values.get().upper;
} public void setLower(int i) {
while (true) {
IntPair oldv = values.get();
if (i > oldv.upper)
throw new IllegalArgumentException("Can't set lower to " + i + " > upper");
IntPair newv = new IntPair(i, oldv.upper);
if (values.compareAndSet(oldv, newv))
return;
}
} public void setUpper(int i) {
while (true) {
IntPair oldv = values.get();
if (i < oldv.lower)
throw new IllegalArgumentException("Can't set upper to " + i + " < lower");
IntPair newv = new IntPair(oldv.lower, i);
if (values.compareAndSet(oldv, newv))
return;
}
}
}

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