Question

ExecutorService是否保证线程安全？

我将从不同的线程向同一个ThreadPoolExecutor提交作业，在交互/提交任务之前是否必须同步对执行程序的访问？

Answer 1

（与其他答案相反）线程安全合同记录：查看interface javadocs（而不是方法的javadoc）。例如，在ExecutorService javadoc的底部，您会找到：

内存一致性效果：在之前的一个线程中的操作向RuncutorService提交Runnable或Callable任务 发生在之前该任务采取的任何行动，反过来 发生 - 之前通过Future.get（）检索结果。

这足以回答这个问题：

“在交互/提交任务之前，我是否必须同步对执行程序的访问？”

不，不。在没有外部同步的情况下构造和提交作业（正确实现）ExecutorService是很好的。这是主要的设计目标之一。

ExecutorService是一个并发实用程序，也就是说它旨在最大程度地运行而不需要同步，以提高性能。（同步会导致线程争用，这会降低多线程效率 - 尤其是在扩展到大量线程时。）

无法保证将来在什么时间执行或完成任务（有些甚至可以在提交它们的同一线程上立即执行）但是工作线程保证已经看到提交线程执行的所有效果直至提交。因此（运行的线程）您的任务也可以安全地读取为其使用而创建的任何数据，而无需同步，线程安全类或任何其他形式的“安全发布”。提交任务的行为本身足以“安全发布”任务的输入数据。您只需确保在任务运行时不会以任何方式修改输入数据。

类似地，当您通过Future.get()获取任务结果时，检索线程将保证看到执行程序的工作线程所做的所有效果（在返回的结果中，加上任何副作用更改）工人线程可能已经做过。）

此合同还意味着任务本身可以提交更多任务。

“ExecutorService是否保证线程安全？”

现在这部分问题更为笼统。例如，找不到关于方法shutdownAndAwaitTermination的线程安全合同的任何声明 - 尽管我注意到Javadoc中的代码示例不使用同步。（虽然可能有一个隐藏的假设，即关闭是由创建Executor的同一个线程发起的，而不是例如工作线程？）

BTW我推荐“Java Concurrency In Practice”这本书，以便在并发编程领域找到一个好的地方。

Answer 2

确实，有问题的JDK类似乎没有明确保证线程安全的任务提交。但是，实际上，库中的所有ExecutorService实现都是以这种方式确实是线程安全的。我认为依靠这个是合理的。由于实现这些功能的所有代码都放在公共领域，因此绝对没有动机让任何人以不同的方式完全重写它。

Answer 3

您的问题是开放式的：所有ExecutorService接口都确保某个线程可以处理提交的Runnable或Callable实例。

如果提交的Runnable / Callable引用了可从其他Runnable / Callable实例访问的共享数据结构（可能由不同的线程同时处理），那么确保整个数据结构的线程安全是你的责任。

要回答问题的第二部分，是的，您可以在提交任何任务之前访问ThreadPoolExecutor; e.g。

BlockingQueue<Runnable> workQ = new LinkedBlockingQueue<Runnable>();
ExecutorService execService = new ThreadPoolExecutor(4, 4, 0L, TimeUnit.SECONDS, workQ);
...
execService.submit(new Callable(...));

修改

根据Brian的评论，如果我误解了你的问题：从多个生产者线程向ExecutorService提交任务通常是线程安全的（尽管未在接口的API中明确提及，我可以告诉）。任何不提供线程安全性的实现在多线程环境中都是无用的（因为多个生产者/多个消费者是一个相当普遍的范例），这特别是ExecutorService（以及{{1}的其余部分}}）是为。
设计的

Answer 4

对于ThreadPoolExecutor，答案只是是。 ExecutorService 不授权或以其他方式保证所有实现都是线程安全的，并且它不能作为接口。这些类型的契约超出了Java接口的范围。但是，ThreadPoolExecutor和ThreadPoolExecutor都清楚地记录为线程安全的。此外，java.util.concurrent.BlockingQueue使用java.util.concurrent.*来管理它的作业队列，BlockingQueue是一个请求所有实现都是线程安全的接口。 BlockingQueue的任何{{1}}实现都可以安全地假设为线程安全的。任何非标准的实现都可能没有，尽管如果有人要提供一个不是线程安全的{{1}}实现队列，那将是完全愚蠢的。

所以你的标题问题的答案显然是是。您问题的后续主体的答案可能是，因为两者之间存在一些差异。

Answer 5

与Luke Usherwood声称的答案相反，文档并未暗示ExecutorService实现保证是线程安全的。至于ThreadPoolExecutor的具体问题，请参阅其他答案。

是的，发生在指定关系之前，但这并不意味着方法本身的线程安全性，如Miles所评论。在Luke Usherwood的答案中，陈述前者足以证明后者，但没有做出实际论证。

“线程安全”可能意味着各种各样的事情，但这里有一个简单的例子Executor（不是ExecutorService但没有区别），它可以轻松地满足所需的发生-before 关系，但由于对count字段的不同步访问，因此不是线程安全的。

class CountingDirectExecutor implements Executor {

    private int count = 0;

    public int getExecutedTaskCount() {
        return count;
    }

    public void execute(Runnable command) {
        command.run();
    }
}

免责声明：我不是专家，我发现了这个问题，因为我自己在寻找答案。

Answer 6

对于ThreadPoolExecutor，它提交是线程安全的。您可以在jdk8中看到源代码。添加新任务时，它使用mainLock来确保线程安全。

{{1}}

ExecutorService（特别是ThreadPoolExecutor）线程安全吗？

6 个答案: