Question

在阅读Brian Goetz撰写的 Java Concurrency in Practice 一书时，我遇到了数据竞赛和竞争条件。

数据竞赛

据说一个程序有一个数据竞争，因此不是一个＆＃34;正确同步＆＃34;程序，当有一个读取的变量时由多个线程编写，由至少一个线程编写，以及写入并且读取不是由先前发生的关系排序的。

竞争条件

当计算的正确性取决于竞争条件时关于多线程的相对时间或交错运行;换句话说，当得到正确的答案依赖幸运的时机。最常见的竞争条件是 check-then-act，用于制作可能过时的观察关于下一步该做什么的决定

据我了解，可以通过确保上述一个或多个条件保持错误来避免数据竞争 - 即，通过使共享变量不可变或通过正确访问它们synchronized。

我的问题是关于SingletonFactory的示例，通常用于说明竞争条件。

e.g：

public class SingletonFactory {

    private Singleton singleton = null;

    private SingletonFactory() {}

    public Singleton getInstance() {
        if(this.singleton == null) {
            this.singleton = new Singleton();
        }
        return this.singleton;
   }
}

此代码是否也可以被视为导致数据竞争？

我理解，使上述程序＆＃34;完全线程安全＆＃34; 的一种方法是拥有double checked locking并使类变量{{1} }。

但是，如果我只声明volatile变量Singleton，但无法同步初始化变量的代码块，那么它至少可以被认为是安全的＆＃34;数据比赛＆＃34;，但仍然不安全竞争条件？总的来说，我仍然在寻找一个没有数据竞争的好的现实例子，但仍然存在潜在的竞争条件！

（通常被称为blog解释数据竞争和竞争条件之间的区别并不能帮助我理解这一点）

Answer 1

懒惰的单身人士通常会看到三种常见的风味。第一个是没有同步的，就像你的第一个例子。第二个，正如你所提到的那样是双重检查锁定没有volatile，最后是具有volatile的DCL。一个包含竞争条件（如果共享字段已同步），一个包含数据竞争。

public static class Singleton{
   private static volatile Singleton INSTANCE; // volatile to illustrate the race condition

   public static Singleton getInstance(){
        if(INSTANCE == null){
            INSTANCE = new Singleton();
        }
        return INSTANCE;
   }
}

在这种情况下，不会发生数据竞争，但存在竞争条件。这里的竞争是两个或多个线程可以创建一个Singleton实例。

现在进行Double Checked锁定示例：

public static class Singleton{
   private static Singleton INSTANCE; // not volatile to illustrate the data-race

   public static Singleton getInstance(){
        if(INSTANCE == null){
            synchronized(Singleton.class){
                 INSTANCE = new Singleton();
            }
        }
        return INSTANCE;
   }
}

在这种情况下，是数据竞争，但不是竞争条件。尽管INSTANCE不为空，但INSTANCE变量发生的写入可能对其他线程不可见。

所以回答你的问题。

我的问题是这个代码是否也可以被认为是导致a 数据竞争？

在您的示例中，它包含数据争用和竞争条件，因为共享的可变变量既未同步也未同步check-then-set的原子操作。

Answer 2

嗯，不，它不会是数据安全的，因为两个调用者仍然可以为“单例”找到两个不同的实例。

数据竞赛是一种竞争条件，但并非所有种族条件都是数据竞争。

也可能发生两条并行执行路径争夺结果。考虑信号 - 将SIGHUP 和 SIGTERM发送到同一个进程。会发生什么？按什么顺序？即使执行之间没有明确的共享数据，行为也（通常）是非确定性的。

懒惰初始化SIngleton期间的数据竞争和竞争条件

2 个答案: