Question

如果我有一个线程之间共享的对象，在我看来，每个字段都应为final或volatile，其理由如下：

如果应更改该字段（指向另一个对象，更新原始值），则该字段应为volatile，以便所有其他线程都对新值进行操作。仅访问这些字段的方法之间的同步是不够的，因为它们可能返回缓存的值。
如果该字段永远不会更改，请将其设置为final。

但是，我对此一无所获，所以我想知道这种逻辑是有缺陷的还是太明显了？

编辑当然可以使用final AtomicReference或类似的符号来代替volatile。

编辑，以避免混淆：这个问题与缓存失效有关！如果两个线程对同一个对象进行操作，则可以缓存对象的字段（每个线程），如果它们没有声明为volatile。如何保证缓存正确无效？

最终编辑感谢@Peter Lawrey向我指出了JLS§17（Java内存模型）。据我所知，它指出同步在操作之间建立了事前发生的关系，因此，如果这些更新“发生在事前”，则线程可以看到另一个线程的更新。如果非易失性字段的getter和setter是synchronized。

Answer 1

虽然我觉得private final应该是带有var这样的关键字的字段和变量的默认设置，使其可变，但在不需要时使用volatile

如果应该更改该字段（指向另一个对象，更新原始值），则该字段应该是易失性的，以便所有其他线程都对新值进行操作。

虽然这很适合阅读，但请考虑一下这种琐碎的情况。

volatile int x;

x++;

这不是线程安全的。与

相同

int x2 = x;
x2 = x2 + 1; // multiple threads could be executing on the same value at this point.
x = x2;

更糟糕的是，使用volatile会使这种错误更难发现。

yshavit指出，volatile很难更新多个字段，例如HashMap.put(a, b)更新多个参考。

仅访问这些字段的方法之间的同步是不够的，因为它们可能返回缓存的值。

同步化为您提供volatile以及更多的所有内存保证，这就是为什么它要慢得多的原因。

注意：仅synchronized-每种方法也不总是足够的。 StringBuffer同步了每种方法，但是在多线程上下文中，这种方法比没有用的方法更糟，因为它的使用很容易出错。

很容易假设实现线程安全就像撒上仙女般的尘土，增加一些魔术线程安全性，然后您的错误消失了。问题在于线程安全性更像是带有多个孔的存储桶。塞住最大的漏洞，这些错误似乎消失了，但是除非全部塞入，否则就没有线程安全性，但是很难找到。

就同步与易失性而言，这表明

其他机制，例如易失变量的读写，以及java.util.concurrent包中类的使用，提供了替代的同步方式。

Answer 2

使您无需更改final的字段是一个好主意，而与线程问题无关。它使类的实例更易于推理，因为您可以更轻松地知道其处于什么状态。

关于使其他字段为volatile：

仅访问这些字段的方法之间的同步是不够的，因为它们可能返回缓存的值。

只有在访问同步块之外的值时，才会看到缓存的值。

所有访问都需要正确同步。保证一个同步块的结束发生在另一个同步块的开始之前（在同一监视器上同步时）。

至少在某些情况下，您仍然需要使用同步：

如果必须先阅读然后自动更新一个或多个字段，则希望使用同步。
- 您可能能够避免某些单个字段更新的同步，例如如果可以使用Atomic*类而不是“普通字段”；但即使是一次字段更新，您仍然可能需要独占访问权限（例如，将一个元素添加到列表中，同时删除另一个元素）。
此外，对于非线程安全值（例如ArrayList或数组），volatile / final可能不足。

Answer 3

如果对象在线程之间共享，则有两个明确的选择：

1。将该对象设为只读

因此，更新（或缓存）没有影响。

2。同步对象本身

缓存失效很难。 Very hard.因此，如果您需要保证没有过时的值，则应该保护该值，并保护该值周围的锁。

在共享对象上将锁和值设为私有，因此这里的操作是实现细节。

为避免死锁，此操作应为“原子”操作，以避免与其他任何锁发生交互。