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java - 用锁保护非 volatile 字段的初始化？

coder 2024-04-01 原文

出于教育目的，我正在编写一个简单版本的 AtomicLong，其中一个内部变量由 ReentrantReadWriteLock 保护。 这是一个简化的示例:

public class PlainSimpleAtomicLong {

  private long value;

  private final ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();

  public PlainSimpleAtomicLong(long initialValue) {
    this.value = initialValue;
  }

  public long get() {
    long result;

    rwLock.readLock().lock();
    result = value;
    rwLock.readLock().unlock();

    return result;
  }

  // incrementAndGet, decrementAndGet, etc. are guarded by rwLock.writeLock()
}

我的问题:由于“值”是非 volatile 的，其他线程是否有可能通过 PlainSimpleAtomicLong.get() 观察到不正确的初始值？ 例如。线程 T1 创建 L = new PlainSimpleAtomicLong(42) 并与线程 T2 共享引用。 T2 是否保证将 L.get() 观察为 42？

如果不是，将 this.value = initialValue; 包装到写锁定/解锁中会有所不同吗？

最佳答案

第 17 章从 happens before 关系的角度解释并发代码。在您的示例中，如果您采用两个随机线程，则 this.value = initialValue; 和 result = value; 之间没有 happens-before 关系。

所以如果你有这样的东西:

  1. T1.start();
  2. T2.start();
  3. ...
  4. T1:L = new PlainSimpleAtomicLong(42);
  5. T2:long value = L.get();

唯一的happens-before (hb) 关系(除了每个线程中的程序顺序)是:1 & 2 hb 3,4,5。

但是 4 和 5 没有排序。但是，如果 T1 在 T2 调用 L.get() 之前调用了 L.get()(从挂钟的角度来看)，那么您将拥有一个 hb T1 中的unlock() 和T2 中的lock() 之间的关系。

如前所述，我认为您提议的代码不会破坏 JVM/硬件的任何组合，但它可能会破坏 JMM 的理论实现。

至于您建议将构造函数包装在锁定/解锁中，我认为这还不够，因为至少在理论上，T1 可以在运行主体之前释放对 L 的有效引用(非空)构造函数。因此，风险在于 T2 可以在 T1 在构造函数中获取锁之前获取锁。同样，这是一种交错，在当前的 JVM/硬件上可能是不可能的。

总而言之，如果你想要理论上的线程安全，我认为你不能没有 volatile long value，这就是 AtomicLong 的实现方式。 volatile 将保证在发布对象之前初始化该字段。最后请注意，我在这里提到的问题不是由于您的对象不安全(请参阅@BrettOkken 回答)，而是基于对象未安全地跨线程发布的情况。

关于java - 用锁保护非 volatile 字段的初始化？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/23984043/

volatilejavacodesectionPlainSimpleAtomicLongconcurrency

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