Question

如果多个线程尝试更新同一个成员变量，则称其为竞争条件。但是我更感兴趣的是，如果我们不通过使它同步或其他东西在我们的代码中处理它，JVM如何在内部处理它？它会挂起我的程序吗？ JVM将如何应对？我认为JVM会暂时为这种情况创建一个同步块，但我不确定究竟会发生什么。

如果你们有任何见解，那就很高兴知道。

Answer 1

准确的术语是数据竞赛，它是竞争条件的一般概念的特化。术语数据竞赛是一个官方的，精确指定的概念，这意味着它来自对代码的形式分析。

获得真实情况的唯一方法是去学习Java语言规范的内存模型章节，但这是一个简化的视图：每当你进行数据竞争时，几乎不能保证结果和读取线程可以看到任何已写入变量的值。其中还有唯一的保证：线程将不观察到“超薄空气”值，这是从未写过的。好吧，除非你正在处理long或double s，否则你可能会看到撕裂的写作。

Answer 2

也许我错过了什么，但有什么可以处理？还有一个线程会先到达那里。根据哪个线程，该线程将只更新/读取某个变量并继续执行下一条指令。它不能神奇地构建一个同步块，它并不真正知道你想做什么。换句话说，所发生的事情将取决于“种族”的结果。

注意我并没有深入到较低级别的东西，所以也许我不完全理解你的问题的深度。

Answer 3

Java提供synchronized和volatile来处理这些情况。正确使用它们可能会令人沮丧，但请记住，Java只暴露了现代CPU和内存架构的复杂性。替代方案是始终谨慎对待，有效地同步所有会破坏性能的东西;或忽略问题，并提供任何线程安全。幸运的是，Java在java.util.concurrent包中提供了出色的高级构造，因此您可以经常避免处理低级别的东西。

Answer 4

简而言之，JVM 假设代码在将其转换为机器代码时没有数据争用。也就是说，如果代码未正确同步，则Java语言规范仅提供有关该代码行为的有限保证。

大多数现代硬件同样假设代码在执行时没有数据竞争。也就是说，如果代码未正确同步，则硬件仅对其执行结果提供有限保证。

特别是Java语言规范guarantees以下仅在没有数据竞争的情况下：

可见性：读取字段会产生最后分配给它的值（不清楚哪个写入 last ，并写入长变量或双变量need not be atomic ）
排序：如果写入是可见的，那么它之前的任何写入都是可见的。例如，如果一个线程执行：
```
x = new FancyObject();
```
只有x的构造函数完全执行后，另一个帖子才能读取FancyObject。

在数据竞争的情况下，这些保证是无效的。读取线程可能永远不会看到写入。也可以看到x的写入，而不会看到逻辑上先于x写入的构造函数的影响。如果不能做出这样的基本假设，那么该计划是不正确的。

然而，数据竞争不会损害Java虚拟机的完整性。特别是，JVM不会崩溃或停止，并且仍然保证内存安全（即防止内存损坏）和certain semantics of final fields。

Answer 5

JVM会很好地处理这种情况（即它不会挂起或抱怨），但你可能得不到你喜欢的结果！

当涉及多个线程时，java变得非常复杂，甚至看起来非常正确的代码也会被严重破坏。举个例子：

public class IntCounter {
    private int i;

    public IntCounter(int i){
         this.i = i;
    }

    public void incrementInt(){
        i++;
    }

    public int getInt(){
        return i;
    }
}

在很多方面存在缺陷。

首先，假设i当前为0，并且线程A和线程B几乎同时调用incrementInt()。有一种危险，他们都会看到我是0，然后两者都增加1然后保存结果。所以在两次通话结束时，我只有1，而不是2！

这是代码的竞争条件问题，但是还有其他与内存可见性有关的问题。当线程A更改共享变量时，无法保证（没有同步）线程B将看到更改！

因此，线程A可以增加100倍，一小时后，线程B，调用getInt（），可能会将i视为0，或100或其中任何位置！

如果你正在深入研究java并发性，唯一能做的就是阅读Brian Goetz等人的Java Concurrency in Practice。（好吧，可能有其他好方法可以了解它，但这是一本由Joshua Bloch，Doug Lea和其他人撰写的好书）

JVM如何在内部处理竞争条件？

5 个答案: