如何从多线程访问数组？

Question

简单来说，我的问题如下：

我有一个名为Test的类，它有3个双数组，分别命名为array1、array2、array3（假设它们的长度相同）。它有一个名为Estep的主要函数，我需要用multi-来实现这个函数线程以提高速度。

在Estep中，我需要修改array1和array2，array3仅供读取。我定义了一个名为which_array的指示变量来指示要修改哪个数组。我将三个数组传递给Estep和修改array1和array2。

我的代码如下，我测试了一下，效果很好，Estep中array1和array2的修改可以在Test类中看到。但我仍然怀疑它是否绝对正确。我想知道是否应该将 volatile 添加到 Test 类中的三个 array1 中，还是需要一些同步机制？

任何建议将不胜感激！

public class Test{

    double[] array1;
    double[] array2;
    double[] array3;
    //for simplifization, I omitted the code for allocation and initialization of the the arrays.
    public void EstepInTest()
    {
        final CountDownLatch countdown = new CountDownLatch(2);

    Estep modifyArray1 = new Estep(array1, array2, array3, 1,countdown);
    Thread t1 = new Thread( firstHalf);
    t1.start();

    Estep modifyArray2 = new Estep(array1, array2, array3, 2,countdown);    
        Thread t2 = new Thread(secondHalf);
    t2.start();

    try{
    countdown.await();
    }catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }

        //do next things
    }

}

class Estep implements Runnable{

    double[] array1;
    double[] array2;
    double[] array3;
    int which_array;

    Estep(double[] array1, double[] array2, double[] array3, int which_array, CountDownLatch cd)
    {
        this.array1 = array1;
        this.array2 = array2;
        this.array3 = array3;
        this.which_array = which_array;
        this.cd = cd;
    }

    public void run(){

        if( this.which_array == 1){
           for( int i = 0; i < array1.length; ++i )
           {   
               array1[i] = array1[i] + array3[i];
           }  
        }else{
           for( int i = 0; i < array2.length; ++i )
           {   
               array2[i] = array2[i] + array3[i];
           }
        }
        cd.countDown();
   }

Answer 1

没错。 CountDownLatch.await() 保证在它返回之前完成的一切happens-before在它返回之后完成的一切。

如果您只是将要修改的数组传递给 Estep 构造函数，而不是传递两个数组和一个幻数来指示要修改哪一个，那么您的代码会更简洁。

编辑：

关于对array3 的访问，它也是安全的，因为正如the documentation of the concurrent package 中所解释的，在线程上调用start在启动线程中的任何操作之前发生 .因此，这两个线程将看到在启动它们之前对array3 所做的所有修改。

另外，请注意，使数组易失性只会使数组引用易失性。它不会使其元素易变。

Answer 2

考虑只向 Estep 传递两个数组，一个用于修改，一个用于读取。在这种情况下，您不需要多余的 which-array 变量和运行中的通用代码

Answer 3

我对倒计时锁不太熟悉。

您还可以同步数组对象本身。您可以通过将数组设置为要在 getter 和 setter 中同步的监视器对象来做到这一点。这应该可以防止对影响当前行的数组进行任何访问，并且会阻止以异步方式发生的最少代码量。

// In the original test class
public int getArray1(int index) {

   unsynchronized_statements...

   int result;
   synchronized(array1) {
       result = array1[index]...
   }
   return result;
}