BigInteger 线程安全吗？答案

【问题标题】：Is BigInteger Thread safe?BigInteger 线程安全吗？
【发布时间】：2015-09-15 03:40:38
【问题描述】：

我需要通过多个线程更新全局 BigInteger 值 -- BigInteger 线程安全吗？

【问题讨论】：

请看看这个stackoverflow.com/questions/890968/…
BigInteger 是否线程安全与您无关，因为它是不可变的。所以你必须用另一个替换对 BigInteger 的引用来更新它。而且您需要确保您以线程安全的方式执行此操作。

【解决方案1】：

BigInteger 对象是immutable objects 的代表示例。
简单来说：

每个不可变的对象都是线程安全的，但是对它的引用 is not.

对于不可变对象，状态在整个生命周期内都是固定的。因为没有更改它的选项，因此每个“更改”操作都相当于替换为一个新对象。因此，在 N 个线程对特定引用并行执行一系列修改后，结果值很难预测（某些更新可能会丢失 - 未被注意到）。
Integer 类也是如此。为了克服这一限制，AtomicInteger 类被引入JDK5。
不幸的是，JDK 中没有“AtomicBigInteger”类。另一种解决方案是用 AtomicReference 包装一个对象实例——它作为一个代理，使所有操作同步和原子化。

我提出以下需要 JDK 8 的紧凑型解决方案：

final AtomicReference<BigInteger> valueHolder = new AtomicReference(BigInteger.ZERO);

使用这种方法，BigInteger 提供的任何方法都可以重新表述为 lambda 表达式，例如：

valueHolder.updateAndGet(x -> x.add(BigInteger.valueOf(10)));

要检查解决方案是否正确，您可以使用以下代码 sn-p 使用并行流对所有小于 100 的整数求和（它是多线程操作）：

IntStream.range(0, 100).parallel()
        .forEach(i -> valueHolder.updateAndGet(x -> x.add(BigInteger.valueOf(i))));

【讨论】：

这并不能使其本身成为线程安全的，因为在 AtomicReference 上没有原子算术运算。您可以使用 compareAndSet 来实现旋转方法，但您需要为此扩展您的答案。或者，如果您想建议使用 jdk1.8 功能，您也应该将其添加到您的答案中。
@ErwinBolwidt 感谢您的建议。我刚刚改进了代码示例。
效果很好。我试图对列表中的每个数字求和，可能的总和超过 int/long 限制，所以我调整了代码并使用：final AtomicReference<BigInteger> bsum = new AtomicReference<BigInteger>(BigInteger.ZERO); Arrays.asList(numbers).forEach(number -> {bsum.set(bsum.get().add(new BigInteger(number)));});

【解决方案2】：

您无法更新 BigInteger，请阅读 javadoc，它是不可变的任意精度整数。。要更新 BigInteger 字段，您需要将其替换为新的 BigInteger，如下所示

...
bigInteger = bigInteger.add(value);
...

这需要同步，否则可能会发生两件事：

一个线程更改了值，但其他线程看不到更改
两个或多个线程同时添加，但一些添加丢失。

【讨论】：

【解决方案3】：

java.math.BigInteger 是不可变的，因此它可以安全地被多个线程访问。

旁注：Thread-safety 是一个术语，用于处理多个线程访问一段代码（不仅仅是一个变量）。

【讨论】：

与菜鸟交谈时，请注意将“线程安全”与“代码”联系起来。当我们谈论某些代码体（例如，Java 类）的“线程安全”时，我们谈论的是代码在多线程环境中操作的 data 会发生什么.很多菜鸟都在谈论“同步方法”和“同步块”，却根本不知道需要保护的是数据。
@jameslarge 代码本身显然是无状态的，除非它不是不可变的。我已经很长时间没有遇到“自我修改代码”了...... :)

【解决方案4】：

BigInteger 是线程安全的。但是你想更新它，你应该使用这样的代码：

private BigInteger bigInteger = BigInteger.ONE;

public void add(BigInteger plus) {
    bigInteger = bigInteger.add(plus);
}

所以同步是必要的。

【讨论】：

源文档显示 BigInteger 是线程安全的（或证明它的代码示例）将大大增强这个答案。欢迎使用 StackOverflow！

【解决方案5】：

BigInteger：不可变任意精度整数。

Immutable Objects : 如果一个对象的状态在构造后不能改变，则该对象被认为是不可变的。最大程度地依赖不可变对象被广泛接受为创建简单、可靠代码的合理策略。

这意味着 BigInteger 是线程安全的。

【讨论】：