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java - volatile + 不可变持有者对象 = 线程安全？

coder 2024-03-18 原文

我有一个来自“java concurrency pratique”一书的例子，他说 volatile 和不可变的持有者对象提供了线程安全性。但是我不明白书上给出的例子。

代码如下:

public class VolatileCachedFactorizer extends GenericServlet implements Servlet {

  private volatile OneValueCache cache = new OneValueCache(null, null);

  public void service(ServletRequest req, ServletResponse resp) {
    BigInteger i = extractFromRequest(req);
    BigInteger[] factors = cache.getFactors(i);
    if (factors == null) {             
        factors = factor(i);  //----------> thread A
        cache = new OneValueCache(i, factors);  //---------> thread B
    }
    encodeIntoResponse(resp, factors);
  }   
 }

public class OneValueCache {

  private final BigInteger lastNum;
  private final BigInteger[] lastFactors;

  public OneValueCache(BigInteger i, BigInteger[] lastFactors){
    this.lastNum = i;
    this.lastFactors = lastFactors;
  }

  public BigInteger[] getFactors(BigInteger i){
    if(lastNum == null || !lastNum.equals(i))
        return null;
    else
        return Arrays.copyOf(lastFactors, lastFactors.length);
  }

}

我明白了

  1. 关键字 volatile 确保已归档缓存对所有线程可见。

  2. OneValueCache 类是不可变的。但是我们可以改变变量缓存的引用。

但我无法理解为什么 VolatileCachedFactorizer 类是线程安全的。

对于两个线程(线程A和线程B)，如果线程A和线程B同时到达factors == null，则A和B两个线程都会尝试创建一个值缓存。然后线程 A 到达 factors = factor(i) 而线程 B 同时到达 cache = new OneValueCache(i, factors)。然后线程 A 将创建一个 OneValueCache 来覆盖线程 B 创建的值(OneValueChange 是不可变的，但可以更改对变量缓存的引用)。

说明这段代码不是线程安全的。

谁能告诉我为什么这段代码被认为是线程安全的，为什么我错了？

最佳答案

因此，两个线程计算因数(一个计算 67，另一个计算 89)，然后将结果存储到缓存变量中。最后一个设置变量的线程获胜。假设第一个线程是最后一个将其因素存储在缓存中的线程。因此缓存包含 67 的因数。

如果后续执行要求 67 的因数，它将从缓存中获取它们(因为缓存不为空，并且包含 67 的因数)。如果它要求另一个数字的因数，它不会从缓存中获取它们，而是计算这些因数，并将它们存储在缓存中，希望后面的请求会要求相同数字的因数。

没有任何东西可以保证两个线程不会从同一个数中计算因数。此代码提供的唯一保证是，如果缓存当前包含所请求数字的因子，则将返回这些缓存的因子(而不是另一个数字的因子，或由数据竞争导致的不一致数据)

关于java - volatile + 不可变持有者对象 = 线程安全？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/24910826/

持有者可变OneValueCacheBigIntegersectionjavathread-safetyimmutabilityvolatilejava-memory-model

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