В чем заключаются различия между методами compareAndSwap() и weakCompareAndSwap() из пакета java.util.concurrent.Atomic*?

Различия заключаются в гарантиях атомарности и в возможности ложного провала операции.

compareAndSwap (теперь переименован в compareAndSet в последних версиях Java) гарантирует атомарность операции: если текущее значение равно ожидаемому, оно будет атомарно установлено в новое значение. Операция не может ложно провалиться из-за внутренних факторов (например, оптимизаций процессора или компилятора), только если фактическое значение не равно ожидаемому.

weakCompareAndSet не предоставляет таких строгих гарантий атомарности. Он может ложно провалиться (вернуть false), даже если фактическое значение равно ожидаемому. Это может произойти из-за оптимизаций процессора, которые переупорядочивают инструкции. Однако, если операция успешна (возвращает true), она была атомарной.

В большинстве сценариев compareAndSet является предпочтительным, если требуется абсолютная уверенность в атомарности. weakCompareAndSet может использоваться в циклах, где ложный провал не является критичным и операция будет повторена, что потенциально может быть более производительным на некоторых архитектурах.

Пример использования compareAndSet:

// Обновляем значение только если оно текущее значение равно expect
if (atomicInt.compareAndSet(expect, update)) {
    // Значение успешно обновлено
} else {
    // Значение не было равно expect, обновление не произошло
}

Пример использования weakCompareAndSet в цикле:

int current;
do {
    current = atomicInt.get(); // Получаем текущее значение
    // Вычисляем новое значение на основе текущего
    int next = current + 1; 
    // Пытаемся атомарно обновить значение
} while (!atomicInt.weakCompareAndSet(current, next)); 
// Продолжаем попытки, пока обновление не будет успешным