实践中的JMM

Question

考虑以下用Java编写的多线程代码：

共享变量：

         boolean n; // non-volatile
volatile boolean v; //     volatile

线程1:

v = true;
System.out.println("n=" + n);

线程2:

n = true;
System.out.println("v=" + v);

假设最初是n = v = false。

现在：

• v=false 的输出是否意味着 n=true的输出？
• 如果n是不稳定的，会发生什么变化？
• 如果n是java.util.List (因此n = true变成n.add("something")并将输出n=true转换为["something"])，会发生什么变化？
• UPD3:，如果v是AtomicBoolean，并且所有的读取和写入都是用compareAndSet语义执行的呢？

你能根据Java内存模型来说明你的立场吗？

UPD:请把System.out.println("n=" + n)当作对n的读物。v也是如此。

UPD2:，您能对第1和第4种情况提供一些分析，如JSR-133秒所示。8？

Answer 1

实际上有三种代码可以执行的方法：

// Thread 1 runs first
T1: v = true;
T1: System.out.println("n=" + n);  // prints n=false

// Thread 2 runs second
T2: n = true;
T2: System.out.println("v=" + v);  // prints v=true

// They run in parallel, so assignments first, in any order
T1: v = true;
T2: n = true;

// Print statements second, in any order
T1: System.out.println("n=" + n);  // may print n=true or n=false (depends on CPU caching)
                                   // will print n=true if n is volatile
T2: System.out.println("v=" + v);  // prints v=true

// Thread 2 runs first
T2: n = true;
T2: System.out.println("v=" + v);  // prints v=false

// Thread 1 runs second
T1: v = true;
T1: System.out.println("n=" + n);  // may print n=true or n=false (depends on CPU caching)
                                   // will print n=true if n is volatile

v=false的输出是否意味着n=true的输出？

不是的。正如您在第三个场景中所看到的，n可以打印任意一个值。

如果n是不稳定的，会发生什么变化？

如注释所示，n将在场景2和3中打印true，而不是不确定的。

如果n是java.util.List (使n=true变为n.add(“某某物”)，并将输出n=true转换为“某样东西”)，那么会发生什么变化？

这假设在场景开始之前n已经是一个List，所以n的波动性并不重要。

n的打印是否会看到插入的值取决于列表的类型。如果不并发的列表，答案与问题1相同:它可能看到也可能看不到新的值。非并发列表的示例：

• ArrayList
• LinkedList
• Arrays.asList(.) (如果调用set()__，因为不能在这类列表中调用add() )

如果列表是并发的，它将看到新的值。同时列出的例子：

• CopyOnWriteArrayList (并发)
• 向量和子类堆栈 (同步)
• Collections.synchronizedList(.) (同步)

Answer 2

这里有两个因素。

• 您有一个volatile字段，但是
• 您有一个对synchronized的System.out.println调用--这是读写屏障

在这两个线程中，您都在执行写入和读取操作。写障碍不能保证阅读障碍。

v=false的输出是否意味着n=true的输出？

如果你看到v=false，你可能会看到一个n=false，而visa反过来

如果n是不稳定的，会发生什么变化？

不太可能，您可能会看到行为的变化取决于您正在运行的体系结构，但是您仍然可以看到某些机器的不确定性行为。

如果n是java.util.List，会发生什么变化？

主要的变化是您正在替换一个写屏障，例如n = true使用一个读屏障n.method，这意味着您不再有一个写屏障(除了调用同步方法)

这样做意味着线程之间的一致性失败有更多的原因。