MulticastSocket 加入/离开组，发送，接收线程安全

Question

我正在推理我的应用程序中的多播套接字线程安全。首先，我有多个线程共享同一个多播套接字实例，这个多播套接字用于加入同一端口上的不同组。以下是我的问题：

1. 我是否必须同步对 joinGroup() 和 leaveGroup() 方法的调用？
2. 我是否必须同步调用send() 和receive() 方法，这些方法总是使用新的数据报包作为参数？

这是第二个问题的代码示例：

/* SEND METHOD EXAMPLE. */
    DatagramPacket sndPckt = new DatagramPacket(buf, buf.length, groupAddr,port);
    try{
        multicastSocket.send(sndPckt);
    } catch (IOException e) {
        /* Error handling. */
    }
/* RECEIVE METHOD EXAMPLE. */
    DatagramPacket recv = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        try{
            multicastSocket.receive(recv);
        } catch (IOException e) {
            /* Error handling. */
        }

我找到了this answer，但它谈到使用相同的Datagram Packet。 我还测试了我的应用程序，但没有发现任何竞争条件或不一致，但我不能 100% 确定使用是线程安全的。

Answer 1

javadocs 没有说明MulticastSocket 是否是线程安全的，但阅读源代码表明它是。

1. joinGroup() 和 leaveGroup() 方法是 native 调用的包装器，它们（反过来）是系统调用的包装器。所有系统调用都是线程安全的，至少就内核空间中保存的数据而言。 （如果不是，那将是一个潜在的安全漏洞。）我对代码的解读是 joinGroup() 和 leaveGroup() 不会更新任何用户空间数据。

2. send() 和receive() 方法在它们的DataPacket 参数上同步，以确保使用相同DataPacket 的两个线程可以安全地这样做。除了数据包对象之外，这些方法不会更新用户空间中的任何共享套接字状态，并且（如上所述）我们可以假设内核空间数据是线程安全的。

EJP 理由是这些系统调用是原子的（按设计），因此是线程安全的。这是正确的¹。但是，还需要考虑用户空间中的线程安全（即系统调用之前和之后，或者当两个系统调用共享用户空间缓冲区时）。

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^{1 - 至少在我看来。我找不到明确的来源来说明哪些系统调用是原子设计的。}

Answer 2

我是否必须同步对 joinGroup() 和 leaveGroup() 方法的调用？

没有。

我是否必须同步调用 send() 和 receive() 方法，这些方法总是使用新的数据报包作为参数？

没有。

• DatagramSocket 读写相互独立。
• DatagramSocket 写入在操作系统级别是原子的，因此它们是线程安全的。
• DatagramSocket 读取是由 Java 同步的，它们也是 在操作系统级别是原子的，因此它们也是线程安全的。
• MulticastSocket 从 DatagramSocket 继承其 I/O 方法。
• joinGroup()/leaveGroup() 在操作系统级别也是原子的。

为了避免我被指控plagiarism，我会声明该链接本身就是我几十年前在 Sun Java 论坛上最初写的材料的未经授权的副本。