java线程同步 - 这不应该工作，但它是:) -

Question

我正在关注here的例子

我已将processCommand 修改为-

private void processCommand() throws InterruptedException {
        this.command = "xyz";
}

完整代码-

import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

public class WorkerThread implements Runnable {

    private String command;

    public WorkerThread(String s) {
        this.command = s;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException ex) {
            Logger.getLogger(WorkerThread.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Commad at start :" + command);
        try {
            processCommand();
        } catch (InterruptedException ex) {
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Command after processCommand : " + command);


    }

    private void processCommand() throws InterruptedException {
        this.command = "xyz";

    }
}

现在，我希望看到同步问题，对吧？基本上，当

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+' Start. Command = '+command);

被执行了，它CAN获取值xyz，对吧？但我从来没有看到它。我在 Thread.Sleep 中尝试了各种值。

那么在这种情况下，是什么让this.command = "xyz"; 语句线程安全？

我正在以这种方式开始线程-

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Runnable worker = new WorkerThread("" + i);
    executor.execute(worker);
}

Answer 1

更新

它仍然不完全是完整程序的样子......但根据我的想法，我看不出它不是线程安全的。

有两个点分配command 和两个点读取值。

1. 主线程在构造函数中分配command。
2. 第二个线程在调用processCommand 之前读取run() 中的command。
3. 第二个线程在processCommand 中分配command
4. 第二个线程在调用processCommand 后读取run() 中的command。

最后三个事件发生在同一个线程上，因此不需要同步。第一个和第二个事件发生在不同的线程上，但此时主线程和工作线程之间应该存在“发生在之前”的关系。

• 如果主线程是start() 第二个线程，那将提供之前发生的情况。 （JLS 是这么说的。）

• 但实际上我们是用ThreadPoolExecutor.execute(Runnable)来做交接，根据javadoc换成Executor：

  内存一致性效果：线程中的操作在将 Runnable 对象提交给 Executor 之前发生在其执行开始之前，可能在另一个线程中。

总的来说，所有 4 个感兴趣的事件都已正确同步，并且不存在涉及 command 的竞争条件。

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但是，即使这不是线程安全的，您也很难演示这种非线程安全的行为。

• 您无法证明它的主要原因是实际的非安全性是由于 Java 内存模型造成的。如果有同步点或建立“发生在之前”的东西，则只需将command 变量的更改刷新到主内存。但是无论如何它们都可以被刷新......而且它们通常是......特别是如果有足够长的时间间隔，或者导致上下文切换的系统调用。在这种情况下，两者都有。

• 第二个原因是 System.err 和 System.out 对象在内部是同步的，如果你不小心调用它们的方式，你可以消除你试图演示的线程安全问题。

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这是关于线程安全问题的“问题”，涉及对共享变量的非同步访问。实际的竞争条件通常涉及非常小的时间窗口；即两个事件需要在几个时钟周期（肯定小于一微秒）内发生才能引起比赛注意。这可能很少发生，这就是为什么涉及竞争条件的问题通常很难重现。

Answer 2

您在这里看不到竞态条件的原因是

Runnable worker = new WorkerThread('' + i);

竞争条件涉及共享资源。另一方面，您所有的工作线程都在更改自己的私有成员command。要引发竞争条件，您需要执行类似的操作

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  Runnable worker = new WorkerThread('' + 0);    
  executor.execute(worker);
  worker.setCommand('' + i);
}

现在，当工作人员尝试访问 command 字段时，它可能会获得陈旧的 0 值或 i 值。