Question

我的问题是非常基本的：一旦我通过一个或多个线程（阶段1）写入了一些数组值，如何“发布”我的数组以使所有更改对其他线程可见（阶段2）？ >

我有执行所有数组写入，然后所有数组读取，然后再次所有写入，然后再次所有读取等等的代码。我想在多个线程中执行此操作，因此多个线程首先会执行数组写入阶段，则多个线程将执行数组读取阶段，等等。
我关心的是如何在每个写入阶段之后安全地发布数组写入。

考虑以下简化的线程不安全代码，该代码仅使用一个线程完成一个写入阶段，然后使用多个线程完成一个读取阶段：

    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
    double[] arr = new double[5];
    for (int i=0; i<5; ++i) {
        arr[i] = 1 + Math.random();
    }
    for (int i=0; i<5; ++i) {
        final int j=i;
        executor.submit(() -> System.out.println(String.format("arr[%s]=%s", j, arr[j])));
    }

该代码通常会打印非零值，但我知道它有时也会打印零，因为写线程无法正确发布该数组，因此某些写操作可能对其他线程不可见。

我想解决此问题并以线程安全的方式正确编写以上代码，即确保我的所有写操作对读取线程可见。

1。您能建议最好的方法吗？
由于性能（以及代码的清晰性），并发集合和AtomicXxxArray对我来说不是一个选择，因为我有2D数组等。

2。我可以想到以下可能的解决方案，但我不是100％确信它们会起作用。您还可以提出以下解决方案的建议吗？

解决方案1：分配给最终数组
理由：我希望最终字段始终使用最新的写入（包括其所有递归依赖项）正确初始化。

    for (int i=0; i<5; ++i) {
        arr[i] = 1 + Math.random();
    }
    final double[] arr2 = arr;  //<---- safe publication?
    for (int i=0; i<5; ++i) {
        final int j=i;
        executor.submit(() -> System.out.println(String.format("arr[%s]=%s", j, arr2[j])));
    }

解决方案2：闩锁
理由：我希望闩锁在写入线程和读取线程之间建立完美的先于关系。

    CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1); //1 = the number of writing threads
    for (int i=0; i<5; ++i) {
        arr[i] = Math.random();
    }
    latch.countDown();    //<- writing is done
    for (int i=0; i<5; ++i) {
        final int j=i;
        executor.submit(() -> {
            try {latch.await();} catch (InterruptedException e) {...} //happens-before(writings, reading) guarantee?
            System.out.println(String.format("arr[%s]=%s", j, arr[j]));
        });
    }

更新：此答案https://stackoverflow.com/a/5173805/1847482提出以下解决方案：

volatile int guard = 0;
...
//after the writing is done:
guard = guard + 1; //write some new value

//just before the reading: read the volatile variable, e.g.
guard = guard + 1; //includes reading
... //do the reading

此解决方案使用以下规则：“如果线程A写入了一些非易失性内容和之后的易失性变量，则线程B保证也可以看到易失性内容的变化首先读取volatile变量。”

Answer 1

您的第一个示例是绝对安全的，因为任务源自writer线程。正如docs所说：

向Runnable提交Executor之前，在线程中执行操作。开始执行。

Java并发：数组的安全发布

1 个答案: