Question

我试图在java（或一般）中围绕线程安全。我有这个类（我希望符合POJO的定义），它也需要与JPA提供程序兼容：

    public class SomeClass {

        private Object timestampLock = new Object();
        // are "volatile"s necessary?
        private volatile java.sql.Timestamp timestamp;
        private volatile String timestampTimeZoneName;

        private volatile BigDecimal someValue;

        public ZonedDateTime getTimestamp() {
            // is synchronisation necessary here? is this the correct usage?
            synchronized (timestampLock) {
                return ZonedDateTime.ofInstant(timestamp.toInstant(), ZoneId.of(timestampTimeZoneName));
            }
        }

        public void setTimestamp(ZonedDateTime dateTime) {
            // is this the correct usage?
            synchronized (timestampLock) {
                this.timestamp = java.sql.Timestamp.from(dateTime.toInstant());
                this.timestampTimeZoneName = dateTime.getZone().getId();
            }
        }

        // is synchronisation required?
        public BigDecimal getSomeValue() {
            return someValue;
        }

        // is synchronisation required?
        public void setSomeValue(BigDecimal val) {
            someValue = val;
        }
    }

如代码中注释的行中所述，是否有必要将timestamp和timestampTimeZoneName定义为volatile，并且应该使用synchronized块？或者我应该只使用synchronized块，而不是将timestamp和timestampTimeZoneName定义为volatile？ timestampTimeZoneName的{{1}}不应与其他timestamp错误匹配。

This链接说

对于声明为volatile的所有变量，读取和写入都是原子的（包括长变量和双变量）

我是否应该理解，由于timestamp定义，通过setter / getter对此代码中的someValue的访问是线程安全的？如果是这样，有没有更好的（我不知道“更好”在这里可能意味着什么）实现这一目标的方法？

Answer 1

要确定是否需要同步，请尝试设想一个可能会导致代码中断的上下文切换的位置。

在这种情况下，如果上下文切换发生在我放置注释的位置，那么在getTimestamp()中，您将从每个时间戳类型中读取不同的值。

此外，虽然分配是原子的，但这个表达式java.sql.Timestamp.from(dateTime.toInstant());当然不是，因此您可以在dateTime.toInstant()和from之间进行上下文切换。简而言之，你肯定需要同步块。

synchronized (timestampLock) {
    this.timestamp = java.sql.Timestamp.from(dateTime.toInstant());
    //CONTEXT SWITCH HERE
    this.timestampTimeZoneName = dateTime.getZone().getId();
}

synchronized (timestampLock) {
    return ZonedDateTime.ofInstant(timestamp.toInstant(), ZoneId.of(timestampTimeZoneName));
}

就易变性而言，我很确定它们是必需的。您必须保证每个线程肯定会获得变量的最新版本。

这是挥之不去的合约。虽然它可能被同步块覆盖，并且在这里实际上并不需要，但无论如何都要写。如果synchronized块已经执行了volatile的工作，则VM将不会执行两次保证。这意味着不再需要挥发性物质，这是一个非常好的闪光灯，对程序员说：“我已经在多个线程中使用了”。

对于someValue：如果此处没有同步块，那么volatile肯定是必要的。如果在一个线程中调用一个集合，则另一个线程没有队列告诉它可能已在此线程之外更新。因此它可能使用旧的缓存值。如果它采用单线程，JIT可以做很多有趣的优化。可以简单地破坏你的程序。

现在我不完全确定此处是否同步。我的猜测是否定的。无论如何我会添加它以保证安全。或者你可以让java担心同步并使用http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/atomic/AtomicInteger.html

Answer 2

这里没什么新东西，这只是@Cruncher已经说过的更明确的版本：

只要程序中的两个或多个字段彼此保持一致，您就需要synchronized。假设您有两个并行列表，并且您的代码依赖于它们两者的长度相同。这就是所谓的不变，两个列表总是相同的长度。

如何编写一个方法，追加（x，y），为列表添加一对新值而不会暂时破坏不变量？你不能。方法必须将一个项目添加到第一个列表，打破不变量，然后将另一个项目添加到第二个列表，再次修复它。别无他法。

在单线程程序中，临时中断状态没有问题，因为当append（x，y）正在运行时，没有其他方法可以使用列表。在多线程程序中，这已不再适用。在最坏的情况下，append（x，y）可以将x添加到x列表，然后调度程序可以在该确切时刻挂起线程以允许其他线程运行。在附加（x，y）完成作业并使列表再次正确之前，CPU可以执行数百万条指令。在所有这段时间内，其他线程会看到破坏的不变量，并可能导致数据损坏或导致程序崩溃。

修复是针对某些对象追加（x，y）为synchronized，并且（这是重要的部分），使用列表的每个其他方法 同一个对象上的synchronized。由于在给定时间给定对象上只有一个线程可以synchronized，因此任何其他线程都不可能看到处于不一致状态的列表。

因此，如果线程A调用append（x，y），并且线程B尝试同时查看列表＆＃34;＆＃34;，则线程B将看到列表的内容在或之后线程A完成了它的工作？这称为数据竞赛。只有我到目前为止所描述的同步，没有办法知道哪个线程会赢。到目前为止我们所做的只是保证一个特定的不变量。

如果哪个线程赢得比赛很重要，那么这意味着有一些更高级别的不变量也需要保护。您还必须添加更多同步以保护该同步。＆＃34;线程安全＆＃34; - 用两个小词来命名一个既宽又深的主题。

祝你好运，玩得开心！

Answer 3

    // is synchronisation required?
    public BigDecimal getSomeValue() {
        return someValue;
    }

    // is synchronisation required?
    public void setSomeValue(BigDecimal val) {
        someValue = val;
    }

我认为是您需要放置同步块，因为考虑一个示例，其中一个线程正在设置该值，同时其他线程正在尝试从getter方法读取{{{ 3}}你会看到同步块。所以，如果你把变量放在方法中，那么你必须要求同步块。

正确使用volatile变量和synchronized块

3 个答案: