Java：如何不稳定地保证这段代码中“数据”的可见性？

Question

Class Future
{
    private volatile boolean ready;
    private Object data;
    public Object get()
    {
        if(!ready) return null;
        return data;
    }

    public synchronized void setOnce(Object o)
    {
        if(ready) throw...;
        data = o;
        ready = true;
    }
}

它说，“如果一个线程读取数据，在从写到读的过程中会有一个确保数据可见性的先兆”

我从我的学习中知道：

1. 易失性确保每个读/写都在内存中，而不是只在缓存或寄存器中；
2. 易失性确保了重新排序：也就是说，在setOne（）方法中，data=o只能被调度在if（准备好了）抛...之后，并且在准备好=true之前；这保证了如果在get（）准备好=true中，数据必须是o。

我的困惑是

>

get（）不同步，这意味着同步锁无法保护setOnce（），因为线程1调用get（），而get（）无需获取锁即可访问变量就绪数据。所以线程不能保证看到数据的最新值。我的意思是锁只保证同步块之间的可见性。即使一个线程正在运行synchronized block setOnce（），另一个线程仍然可以进入get（），在不阻塞的情况下访问ready和data，并且可以看到这些变量的旧值。

在get（）中，如果ready=true，则数据必须是o？我的意思是这个线程保证可以看到数据的可见性？我认为数据不是易变的，也不是同步的。该线程是否可以在缓存中看到旧值？

谢谢

Answer 1

易失性确保每次读/写都在内存中，而不仅仅是在缓存或寄存器中；

不。它只是确保其他线程可以看到它。在现代硬件上，这不需要访问内存。（这是一件好事，主内存很慢。）

volatile确保了重新排序：也就是说，在setOnce（）方法中，data=o只能在if（ready）throw。。。，在准备好之前=真；这保证了如果in get（）ready=true，数据必须是o。

没错。

当线程1在setOnce（）中时，是否有可能达到after data=o；准备好之前=真；同时，线程2运行get（），read ready为false，并返回null。thead 1继续就绪=真。在这个场景中，线程2没有看到新的“数据”，即使数据在线程1中被分配了新的值。

是的，但如果这是一个问题，那么你不应该使用这样的代码。据推测，这段代码的API应该是，如果在setOnce返回后调用get，就可以确保看到结果。显然，您不能保证get会在我们完成制作之前看到结果。

get（）不同步，这意味着同步锁无法保护setOnce（），因为线程1调用get（），而get（）无需获取锁即可访问变量就绪数据。所以线程不能保证看到数据的最新值。我的意思是锁只保证同步块之间的可见性。即使一个线程正在运行synchronized block setOnce（），另一个线程仍然可以进入get（），在不阻塞的情况下访问ready和data，并且可以看到这些变量的旧值。

不。如果这是真的，同步几乎不可能使用。例如，常见的模式是创建一个对象，然后获取集合上的锁，并将该对象添加到集合中。如果获取集合上的锁不能保证创建对象所涉及的写操作是可见的，那么这就行不通了。

在get（）中，如果ready=true，则数据必须是o？我的意思是这个线程保证可以看到数据的可见性？我认为数据不是易变的，也不是同步的。该线程是否可以在缓存中看到旧值？

Java的volatile操作的定义是，一个看到一个线程的更改的线程保证看到所有其他内存的更改，即在执行线程看到的更改之前执行该更改的线程。这在其他语言（如C或C）中是不正确的。这可能会使Java的挥发物在某些平台上更加昂贵，但幸运的是，在典型的平台上不是这样。

另外，请不要谈论“在缓存中”。这与缓存无关。这是一个常见的误解。它与可见性有关，而不是缓存。大多数缓存都提供对缓存的完全可见性（将“MESI协议”打入您最喜欢的搜索引擎以了解更多信息），并且不需要任何特殊的东西来确保可见性。