全局 Ruby 变量中的局部变量是线程安全的吗？答案

【问题标题】：Are local variables in global Ruby variable thread-safe?全局 Ruby 变量中的局部变量是线程安全的吗？
【发布时间】：2015-08-07 08:54:10
【问题描述】：

我有一个变量 $proxyManager，它是 ProxyManager 类的全局实例。 $proxyManager = ProxyManager.new

我在这个类中有一个函数getProxy，被多个线程多次调用。在这个函数中，我从一个数组中弹出一个项目（假设这是线程安全的）。然后我将它的标识符设置为当前时间，设置一个活动标志，并返回它。

proxy.identifier 设置后是否可以在同一个线程中“更改”？例如，假设线程 1 将标识符设置为 1，然后线程 2 立即执行同一行并将其设置为 2。这是否意味着线程 1 的标识符现在为 2？

class ProxyManager
    def getProxy
        key = "proxy"
        proxy = popFromGlobalArray() #assume this operation is thread-safe/atomic

        proxy.identifier = Time.now.to_i
        proxy.active = 1
        return proxy
    end

end

【问题讨论】：

是否有任何共享数据？也就是说，两个线程可以同时引用同一个代理对象吗？

标签： ruby-on-rails ruby multithreading

【解决方案1】：

它不是固有的线程安全的，尽管它取决于正在做什么和做什么。此外，实施 - 例如带有“绿色线程”的 Ruby 1.8 MRI vs Ruby 2 MRI vs JRuby 等 - 将在竞争条件（如果有的话）如何实现方面发挥作用。

请记住，竞争条件通常是由共享数据引起的。变量并不重要（一个线程不会使用另一个线程的局部变量，正如递归方法不会重用变量一样），但由变量命名的对象很重要。（注意：proxy 是一个局部变量，但proxy.instance 不是一个局部变量！）

竞争条件假设共享数据/对象：

proxy_A = popFromGlobalArray()
proxy_B = popFromGlobalArray() 
# assume same object was returned so that proxy_A.equal? proxy_B is true
proxy_A.identifier = Time.now.to_i
proxy_A.active = 1
proxy_B.identifier = Time.now.to_i # such that it is different
proxy_B.active = 1

这里不是很令人兴奋，因为此时的结果是一样的，但是想象一下如果返回的对象（其中proxy_A和proxy_B 都指的是) 已在标识符变量的分配（和线程可见性传播）之间使用 - 损坏的代码。

也就是说，假设上面是展开的：

h = {}
# assume same object was returned so that proxy_A.equal? proxy_B is true
proxy_A.identifier = Time.now.to_i
h[proxy_A.identifier] = proxy_A    # i.e. used after return
proxy_B.identifier = Time.now.to_i # such that it is different
h[proxy_B.identifier] = proxy_B    # i.e. used after return
# now there may be an orphaned key/value.

当然，如果popFromGlobalArray 保证返回不同对象，则上述不适用，但是还有另一个问题 - 取决于精度的竞争条件时间：

proxy_A = popFromGlobalArray()
proxy_B = popFromGlobalArray()
# assume Time.now.to_i returns x for both threads
proxy_A.identifier = x
proxy_B.identifier = x
# and a lost proxy ..
h = {}
h[proxy_A.identifier] = proxy_A
h[proxy_B.identifier] = proxy_B

故事的寓意：不要依赖运气。我已经简化了上面的内容，以显示线程之间数据的即时可见性可能发生的竞争条件。但是，线程之间的数据可见性——即缺乏内存栅栏——使这个问题比最初看起来要糟糕得多。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果 popFromGlobalArray() 在多线程环境中正确运行，并且保证不会多次返回同一个对象，并且代理类的实现不会在实例之间共享状态，其余的功能应该没问题。您不会在不同线程上对相同数据进行操作，因此它们不会发生冲突。

如果您担心变量本身，则不必担心。每个方法调用都定义了局部变量，并且不同的线程将运行方法的不同调用。他们不分享本地人。

显然，细节可能会让这不太真实，但它通常是这样工作的。

【讨论】：

【解决方案3】：

局部变量是按线程定义的，并且是线程安全的。

如果你的数组确实是原子的，那么每次线程进入这个函数时，代理变量保证是不同的项目，其他线程将无法覆盖标识符。

【讨论】：