访问两个 AtomicIntegers 作为一个操作线程安全吗？

Question

在 Brian Goetz 的Java Concurrency in Practice 中，有一个例子如下：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());  }}我知道上面的代码容易出现竞争条件。然后他解释如下：像这样的多变量不变量创建了原子性要求：必须在单个原子操作中获取或更新相关变量。您不能更新一个，释放并重新获取锁，然后更新其他的，因为这可能涉及在释放锁时使对象处于无效状态。我从这一段中了解到，如果我们创建setUpper和setLower函数synchronized，那么也会有对象可能达到无效状态的情况。但是，我认为如果两个函数都是同步的，那么只有一个线程可以执行其中一个函数，并且每个函数都必须检查不变量。我们怎么可能处于无效状态。任何人都可以用一个例子来演示。我在这里缺少什么？如果我理解正确，那么这条线的意义是什么：您不能更新一个，释放并重新获取锁，然后更新其他的，因为这可能涉及在释放锁时使对象处于无效状态。

Answer 1

来自“Java并发实践”一书：

NumberRange 可以通过使用锁定来保持其不变性来实现线程安全，例如使用公共锁保护下层和上层。它还必须避免发布 lower 和 upper 以防止客户端破坏其不变量。

这意味着以下代码是线程安全的：

@ThreadSafe

public class NumberRange {

    @GuardedBy("this") private int lower, upper;

    public synchronized void setLower(int i) {

        if (i > upper) {

            throw new IllegalArgumentException("can't set lower to " + i + " > upper");

        }

        lower = i;

    }

    public synchronized void setUpper(int i) {

        if (i < lower) {

            throw new IllegalArgumentException("can't set upper to " + i + " < lower");

        }

        upper = i;

    }

    public synchronized boolean isInRange(int i) {

        return (i >= lower && i <= upper);

    }

}

在这种情况下，NumberRange提供自己的锁定以确保复合操作是原子的。