是否有必要在 ThreadFactory 中使用 AtomicInteger？

Question

我认为有必要在 ThreadFactory 中使用AtomicInteger，但是当我试图向自己证明这一点时，我失败了。

    new ThreadFactory() {

        private int threadId = 0;   <---- AtomicInteger preferred

        @Override
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(r);
            t.setDaemon(true);
            t.setName("my-thread-" + (threadId++));   <--- dangerous code
            return t;
        }
    }

如果有多个请求出现，线程工厂将生成线程来处理它们，并且在生成过程中，可能会出现竞争条件潜入的间隙。

我尝试使用以下代码来证明我的理论，但对于 2_000 个核心线程根本没有发生。

@Slf4j
public class ThreadFactoryTest {

    private ConcurrentHashMap<String, Thread> threadIdThreadMap = new ConcurrentHashMap<>();
    private ThreadPoolExecutor myExecutor = new ThreadPoolExecutor(2000, 2000, 30, TimeUnit.SECONDS,
            new ArrayBlockingQueue<>(100000), new ThreadFactory() {

        private int threadId = 0;

        @Override
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(r);
            t.setDaemon(true);
            t.setName("my-thread-" + (threadId++));
            if (threadIdThreadMap.contains(t.getName())) {
                log.error("already existed");
                System.err.println(myExecutor);
                myExecutor.shutdownNow();
            } else threadIdThreadMap.put(t.getName(), t);
            return t;
        }
    }, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

    @Test
    public void testThreadFactory() throws Exception {
        for (int i = 0; i < 100; ++i) {
            new Thread(() -> runOneHundredJobs()).start();
        }
        Thread.sleep(1000000);
        myExecutor.shutdown();
        myExecutor.awaitTermination(100, TimeUnit.MINUTES);
    }

    private void runOneHundredJobs() {
        log.info("{} starting to submit tasks", Thread.currentThread().getName());
        for (int i = 0; i < 100; ++i) {
            myExecutor.execute(() -> {
                while (100 < System.currentTimeMillis()) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                        if (Math.random() > 0.99) break;
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                        System.out.println(myExecutor);
                    } catch (Exception e) {

                    }
                }
            } );
        }
    }
}

看起来像一个愚蠢的问题，因为我一直都知道“很难为多线程竞争条件创建间隙”。

任何帮助/线索将不胜感激;)

更新

非常感谢@StephenC 和@Slaw 在此过程中提供的帮助。很抱歉我误解了那里的一些观点;(

所以newThread 应该以线程安全 的方式实现，然后在我的情况下，AtomicInteger 是必需的。我想引用 StephenC 的话：

未能证明竞争条件并不意味着它不存在。

Answer 1

是否需要在 ThreadFactory 中使用 AtomicInteger？

这取决于工厂对象的使用方式。

• 如果您为ThreadPoolExecutor 的每个实例提供不同的工厂对象，那么工厂的（实际）并发要求将取决于执行程序如何使用它。在 javadocs 中没有语句的情况下，您需要检查源代码。我还没有检查，但我怀疑线程池的扩展（包括对newThread 的调用）发生在互斥体内部。如果我的怀疑是正确的，那么这个用例不需要工厂对象是线程安全的。

  更新 - 我现在已经检查过了，我的怀疑是不正确（对于 Java 8 和 12）。 newThread 调用是在创建新的 Worker 对象时进行的，而在持有互斥体时不会这样做。因此，您的 newThread 方法在这种情况下也需要是线程安全的。

• 如果工厂对象与其他事物（例如另一个执行程序）共享，那么您是对的：您的 newThread 方法需要是线程安全的。

---

我没有查看您的代码来尝试显示竞争条件，但在我看来，这不是解决此问题的最佳方法。代码检查和推理是一种更好的方法。未能证明竞争条件并不意味着它不存在。

Answer 2

我正在简化测试，以使预期的结果从水下出现。

通过下面的测试，预期的线程大小为 1000 尖锐，而使用 int 会经常给出 less 大小（在我的 macOS 中为 994、996、999），并非总是如此时间>。

public class ThreadFactoryTest {
    private ConcurrentHashMap<String, Thread> threadIdThreadMap = new ConcurrentHashMap<>();
    private ThreadPoolExecutor myExecutor = new ThreadPoolExecutor(2000, 2000, 30, TimeUnit.SECONDS,
            new ArrayBlockingQueue<>(100000), new ThreadFactory() {

        private int threadId = 0;
        private AtomicInteger atomicThreadId = new AtomicInteger(0);

        @Override
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(r);
            t.setDaemon(true);
            t.setName("my-thread-" + (threadId++));
            // uncomment this line, the thread size will be less than 1000
            t.setName("my-thread-" + (atomicThreadId.getAndIncrement()));
            threadIdThreadMap.put(t.getName(), t);
            return t;
        }
    }, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());



    @Test
    public void testThreadFactory() throws Exception {
        for (int i = 0; i < 50; ++i) {
            new Thread(() -> runOneHundredJobs()).start();
        }
        Thread.sleep(1000000);
        myExecutor.shutdown();
        myExecutor.awaitTermination(100, TimeUnit.MINUTES);
    }

    private void runOneHundredJobs() {
        for (int i = 0; i < 20; ++i) {
            myExecutor.execute(() -> {
                while (100 < System.currentTimeMillis()) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                        log.warn("count: {}", threadIdThreadMap.size());
                    } catch (Exception e) {

                    }
                }
            });
        }
    }
}