Java中的+ =运算符是线程安全的吗？

Question

我发现以下Java代码。

for (int type = 0; type < typeCount; type++)
    synchronized(result) {
        result[type] += parts[type];
    }
}

其中，result和parts是double[]。

我知道基本类型的基本操作是线程安全的，但是我不确定+=。如果上述synchronized是必要的，是否可能有更好的类来处理这种操作？

Answer 1

否。该+=操作不是线程安全的。对于涉及分配给共享字段或数组元素的任何表达式，它要求锁定和/或适当的“先于”关系链是线程安全的。

（在字段声明为volatile的情况下，“先发生”关系存在…但是仅在读和写操作上存在。该+=操作由一个读和一个写操作组成。它们分别是原子的，但是顺序不是。大多数使用的赋值表达式=涉及一个或多个读取（在右侧）和写入。该
序列 也不是原子的。）

有关完整的故事，请阅读JLS
17.4
…或Brian Goetz等人的“ Java Concurrency in Action”的相关章节。

据我所知，基本类型的基本操作是线程安全的。

实际上，这是一个不正确的前提：

• 考虑数组的情况
• 考虑到表达式通常由一系列操作组成，并且不能保证一系列原子操作是原子操作。

该double类型还有另一个问题。JLS（17.7）说：

“就Java编程语言内存模型而言，对非易失性long或double值的单次写入被视为两次单独的写入：一次写入每个32位的一半。这可能导致线程看到以下情况：来自一次写入的64位值的前32位，以及来自另一次写入的后32位。”

“易失的long和double值的写入和读取始终是原子的。”

在评论中，您询问：

那么我应该使用哪种类型来避免全局同步，这会停止此循环内的所有线程？

在这种情况下（如果您要更新double[]，则无法使用锁或原始互斥锁进行同步。

如果您使用int[]或long[]，则可以用AtomicIntegerArray或替换它们，AtomicLongArray并利用这些类的无锁更新。但是，没有AtomicDoubleArray课程，甚至没有AtomicDouble课程。

（ UPDATE -有人指出，番石榴提供了一个AtomicDoubleArray类，这样 将 是一种选择一个好的实际。）

避免“全局锁定”和大量争用问题的一种方法可能是将数组划分为概念区域，每个区域都有自己的锁定。这样，一个线程仅在使用数组的同一区域时才需要阻塞另一个线程。（如果绝大多数访问是读取的，那么单作家/多读者锁定也可能会有所帮助。）