Java线程安全

Question

public void doSomething(){

    Object[] a = new Object[5];
    for(int i=0;i<5;i++) a[i] = executorService.submit(callable[i]).get();

}

这个线程安全吗？

谢谢

Answer 1

如图所示，代码不包含任何线程不安全的行为。

表达式callable[i]的求值发生在主线程，get的结果赋值到a[i]也发生在主线程线。您还可以获得帮助保持一致性的发生前关系：在主线程上对 submit 的调用发生在任何线程任务之前，这发生在对 get 的调用返回之前。

当然，callable[i] 本身执行的任何操作都必须以线程安全的方式完成，而且这实际上并没有启用并行性，因为您在开始下一个子任务之前阻塞了等待每个子任务的主线程。

编辑：您不会在编辑的代码中遇到写入冲突的问题，因为每个任务都访问不同的数组索引。此处概述的 visibility issues 不应该成为问题，因为 (IIRC) get() 的行为暗示了一个使写入可见的内存屏障。

Answer 2

TL;DR - 是的，它是线程安全的。

a 中的数组是线程受限的：

• 变量a被声明为局部变量，其他线程不可能看到它¹。
• 您没有将a 中的值“发布”到任何其他线程。

因此数组或变量的状态与线程安全无关。

同样，i 受线程限制且不相关。

在提交调用和执行任务的线程之间存在 happens-before 关系，确保callable[i] 的状态对可调用对象的call 方法完全可见运行。

您分配给a 的值是在Future 上调用get() 的结果。 Future.get() 方法是线程安全的。它确保填充Future 的线程和调用get() 的线程之间存在happens-before 关系。

这一切加起来就是“线程安全”。

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^{1 - 另一个调用 doSomething() 的线程将有一个不同的 a 变量实例，它将包含一个不同的 Object[]。}

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唯一可能的问题是：

• callables 数组是否安全地发布到此线程？ （如果它是由其他线程创建或填充的。）如果不是，则可能会使用陈旧的数据。

• callables 数组中的 Callable 实例是线程安全的……还是有效的线程受限？

但是这些事情并不是这段代码的真正“关注点”......并且无法在这段代码中解决。

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关于这个例子还有一件事要说。下面这个语句其实是完全同步的。

a[i] = executorService.submit(callable[i]).get();

它的作用是将任务提交给执行器，然后等待（阻塞当前线程！）直到任务完成。结果，您的 5 个任务将一个接一个地运行……而不是并行运行

如果你想获得一些并行性，那么你应该这样做：

Object[] a = new Object[5];
Future<Object>[] f = new Future<>[5];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    f[i] = executorService.submit(callable[i]);
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    a[i] = f[i].get();
}

如果您不想获得并行性，那么这在几乎所有用例中都会更好²：

Object[] a = new Object[5];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    a[i] = callable[i].call();
}

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^{2 - 一个不正确的情况是，如果您使用有界执行器服务来防止某类“密集”任务的资源利用淹没其他事物。}