Java ArrayList / String / atomic变量读取线程是否安全？

Question

我一直在考虑这个＆amp; amp;阅读，但可以找到一个绝对权威的答案。

我有几个由包含ArrayLists，Strings＆amp; amp;的对象组成的深度数据结构。原始价值观。我可以保证这些结构中的数据不会改变（没有线程会对列表进行结构更改，更改引用，更改基元）。

我想知道在这些结构中读取数据是否是线程安全的;即从对象递归读取变量是否安全，迭代ArrayLists等以从多个线程中的结构中提取信息而不同步？

Answer 1

它不安全的唯一原因是，如果一个线程正在写入字段而另一个线程同时从该字段读取。如果数据没有变化，则不存在race condition。使对象不可变是保证它们是线程安全的一种方法。首先阅读IBM的this文章。

Answer 2

ArrayList的成员不受任何内存障碍的保护，因此无法保证在线程之间可以看到对它们的更改。即使对列表进行的唯一“更改”是其构造，这也适用。

线程之间共享的任何数据都需要“内存屏障”以确保其可见性。有几种方法可以实现这一目标。

首先，在构造函数完成后，任何被声明为final并在构造函数中初始化的成员都可以看到。

所有线程都可以看到对声明为volatile的任何成员的更改。实际上，写入从任何高速缓存“刷新”到主存储器，任何访问主存储器的线程都可以看到它。

现在它变得有点棘手了。线程在线程写入易失性变量之前所做的任何写入也会被刷新。同样，当一个线程读取一个volatile变量时，它的缓存被清除，随后的读取可能会从主内存重新填充它。

最后，synchronized块就像一个易失性读和写，具有增加的原子性质量。获取监视器后，将清除线程的读取缓存。释放监视器后，所有写入都将刷新到主存储器中。

使这项工作的一种方法是让填充共享数据结构的线程将结果分配给volatile变量（或AtomicReference或其他合适的java.util.concurrent对象）。当其他线程访问该变量时，不仅保证获得该变量的最新值，而且还保证线程在将值赋给变量之前对数据结构所做的任何更改。

Answer 3

如果数据在创建后从未被修改过，那么你应该没问题，读取将是线程安全的。

为了安全起见，您可以使所有数据成员“最终”并使所有访问功能在可能的情况下重入;这可以确保线程安全，并且如果您将来更改它，可以帮助保持代码线程安全。

总的来说，让尽可能多的成员“最终”有助于减少错误的引入，因此很多人都认为这是Java的最佳实践。

Answer 4

作为其他人答案的附录：如果您确定需要同步数组列表，可以调用Collections.synchronizedList（myList），这将返回一个线程安全的实现。

Answer 5

我无法看到如何从ArrayLists 读取，使用多个线程的字符串和原始值应该是任何问题。

只要您只是阅读，就不需要同步。对于字符串和原语，它肯定是安全的，因为它们是不可变的。对于ArrayLists，它应该是安全的，但我没有权限。

Answer 6

不使用java.util.Vector，如果真的不可修改则使用java.util.Collections.unmodifiableXXX()包装，这将保证它们不会更改，并会强制执行该合同。如果要修改它们，请使用java.util.Collections.syncronizedXXX()。但这只能保证内部线程安全。使变量final也可以帮助编译器/ JIT进行优化。