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關于一個可見性和指令重排序的例子

2019-11-10 19:19:23
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供稿:網友

java cocurrency in PRactice

public class NoVisibility { private static boolean ready; private static int number; private static class ReaderThread extends Thread{ public void run(){ while (!ready) { System.out.println(3); // Thread.yield(); } System.out.println(number); } } public static void main(String args[]) throws Exception{ new ReaderThread().start(); //Thread.sleep(1000);//2 number=42;//1 ready=true;//1 }}

書中說可能會持續循環下去(看不到ready的新值,可見性), 也有可能輸出0(指令重排序)。

可見性的問題是由于ReaderThread線程可能會在工作內存中緩存ready的值,在主線程更新完ready的值后,ReaderThread線程的工作內存沒有得到刷新。

指令重排序的問題時由于注釋1處兩行代碼由于編譯器、處理器或Runtime的優化,可能會發生顛倒,導致ReaderThread線程讀到了ready新值,此時卻沒有讀到number的新值。

但是在實際運行時,發現根本不會發生死循環,也不會輸出0。原因可能是在現代多核處理器計算機上,代碼中主線程啟動完一個子線程后,主線程幾乎不會掛起而是繼續執行,而新子線程的啟動又是需要一段時間的,所以代碼1中的指令總是先于新子線程的代碼。

因此,我在注釋2處讓主線程掛起1秒,確保子線程已經啟動完成,即保證注釋1代碼晚于子線程代碼執行。按理說此時ready變量不是volatile類型,主線程更新完ready的值后子線程應該看不到才對,因此一直輸出3,但是在實際執行代碼時,運行結果卻是程序正常退出,并且輸出number的新值42。按照網上說法,可能是jdk自身優化了代碼,導致子線程可以看到主線程更新的ready新值。

雖然說實際運行代碼時沒有出現可見性或指令重排序的問題,但這并不表明代碼是正確的,程序仍然后風險存在,要確保程序表現出正確性,成為線程安全的,還是需要使用volatile變量。


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