这是否意味着两个线程不能同时更改底层数据?或者它是否意味着当多个线程执行给定的代码段时,该代码段将以可预测的结果运行?
当前回答
不要将线程安全性与决定论混淆。线程安全代码也可以是非确定性的。考虑到使用线程代码调试问题的难度,这可能是正常的情况。: -)
线程安全只是确保当一个线程修改或读取共享数据时,没有其他线程可以以改变数据的方式访问它。如果代码依赖于特定的执行顺序来确保正确性,那么除了线程安全所需的同步机制之外,还需要其他同步机制来确保这一点。
其他回答
让我们举个例子来回答这个问题:
class NonThreadSafe {
private int count = 0;
public boolean countTo10() {
count = count + 1;
return (count == 10);
}
countTo10方法将1加到计数器上,如果计数达到10则返回true。它应该只返回true一次。
只要只有一个线程在运行代码,这就可以工作。如果两个线程同时运行代码,就会出现各种问题。
例如,如果count从9开始,一个线程可以将1加到count(得到10),但随后第二个线程可以进入该方法,在第一个线程有机会执行与10的比较之前再次加1(得到11)。然后两个线程进行比较,发现count是11,并且都不返回true。
所以这段代码不是线程安全的。
从本质上讲,所有多线程问题都是由这类问题的某些变体引起的。
解决方案是确保加法和比较操作不能分开(例如,用某种同步代码包围这两个语句),或者设计一个不需要两个操作的解决方案。这样的代码是线程安全的。
完成其他回答:
只有当方法中的代码做以下两件事之一时,同步才会令人担忧:
使用一些非线程安全的外部资源。 读取或更改持久对象或类字段
这意味着在方法中定义的变量总是线程安全的。对方法的每次调用都有自己版本的这些变量。如果方法是由另一个线程调用的,或者是由同一线程调用的,甚至是方法调用自身(递归),这些变量的值是不共享的。
线程调度不保证是循环的。一个任务可能会以牺牲相同优先级的线程为代价完全占用CPU。你可以使用Thread.yield()来获得良心。你可以使用(java) thread . setpriority (thread . norm_priority -1)来降低线程的优先级
另外还要注意:
迭代这些“线程安全”结构的应用程序的巨大运行时成本(已经被其他人提到)。 Thread.sleep(5000)应该休眠5秒。但是,如果有人更改了系统时间,您可能会睡很长时间或根本没有时间。操作系统记录唤醒时间是绝对的,而不是相对的。
不要将线程安全性与决定论混淆。线程安全代码也可以是非确定性的。考虑到使用线程代码调试问题的难度,这可能是正常的情况。: -)
线程安全只是确保当一个线程修改或读取共享数据时,没有其他线程可以以改变数据的方式访问它。如果代码依赖于特定的执行顺序来确保正确性,那么除了线程安全所需的同步机制之外,还需要其他同步机制来确保这一点。
一个信息量更大的问题是,是什么使代码不线程安全——答案是,有四个条件必须成立……想象一下下面的代码(它是机器语言翻译)
totalRequests = totalRequests + 1
MOV EAX, [totalRequests] // load memory for tot Requests into register
INC EAX // update register
MOV [totalRequests], EAX // store updated value back to memory
The first condition is that there are memory locations that are accessible from more than one thread. Typically, these locations are global/static variables or are heap memory reachable from global/static variables. Each thread gets its own stack frame for function/method scoped local variables, so these local function/method variables, otoh, (which are on the stack) are accessible only from the one thread that owns that stack. The second condition is that there is a property (often called an invariant), which is associated with these shared memory locations, that must be true, or valid, for the program to function correctly. In the above example, the property is that “totalRequests must accurately represent the total number of times any thread has executed any part of the increment statement”. Typically, this invariant property needs to hold true (in this case, totalRequests must hold an accurate count) before an update occurs for the update to be correct. The third condition is that the invariant property does NOT hold during some part of the actual update. (It is transiently invalid or false during some portion of the processing). In this particular case, from the time totalRequests is fetched until the time the updated value is stored, totalRequests does not satisfy the invariant. The fourth and final condition that must occur for a race to happen (and for the code to therefore NOT be "thread-safe") is that another thread must be able to access the shared memory while the invariant is broken, thereby causing inconsistent or incorrect behavior.
正如其他人所指出的,线程安全意味着如果一段代码同时被多个线程使用,那么它将正常工作。
值得注意的是,这有时是有代价的,计算机时间和更复杂的编码,所以它并不总是可取的。如果一个类只能安全地在一个线程上使用,那么这样做可能会更好。
例如,Java有两个几乎相同的类:StringBuffer和StringBuilder。不同之处在于StringBuffer是线程安全的,因此StringBuffer的单个实例可以同时被多个线程使用。StringBuilder不是线程安全的,它被设计为仅由一个线程构建String的情况下(绝大多数情况下)的高性能替代品。