如果只有一个写线程，是否需要特殊的并发性？

Question

假设：

1. 只有一个特定的线程设置了某个引用字段（不是长或双精度，所以写入它是原子的）
2. 有任意数量的线程可能会读取同一个字段
3. 稍微陈旧的读取是可以接受的（最多几秒钟）

在这种情况下，您需要挥发性或原子参考或类似的东西吗？

该条指出：

如果您严格遵守单一写入器原则，则不需要内存障碍。

这似乎表明，在我描述的情况下，你真的不需要做任何特殊的事情。

我做了一个测试，结果很奇怪：

import org.junit.Test;

public class ThreadTest {
    int onlyWrittenByMain = 0;
    int onlyWrittenByThread = 0;

    @Test
    public void testThread() throws InterruptedException {
        Thread newThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                do {
                    onlyWrittenByThread++;
                } while (onlyWrittenByMain < 10 || onlyWrittenByThread < 10);
                System.out.println("thread done");
            }
        });
        newThread.start();

        do {
            onlyWrittenByMain++;
            // Thread.yield();
            // System.out.println("test");
            // new Random().nextInt();
        } while (onlyWrittenByThread < 10);
        System.out.println("main done");
    }
}

有时运行this会输出“线程完成”，然后永远挂起。有时它确实完成了。所以线程可以看到主线程所做的更改，但显然main并不总是看到线程所做的更改？

如果我把系统或线程放进去。屈服，或随机调用，或使onlywritenbythread易失性，它每次都会完成（尝试了大约10次）。

这是否意味着我上面提到的博客文章是不正确的？即使在单个作者的情况下，你也必须有记忆障碍？

没有人能完全回答这个问题，所以我想我猜这可能是正确的，不需要内存屏障，但如果没有创建“先发生后发生”关系的东西，java编译器和hotspot可以进行优化（例如提升），这将使它不能做自己想要的事情。

Answer 1

这是必需的，因为读线程可能看不到读字段上的更改。你应该建立一种先发生后发生的关系。

Answer 2

代码中的主要问题不是CPU将做什么，而是JVM将如何处理它：变量提升的风险很高。这意味着JMM（Java内存模型）允许JVM重写：

public void run() {
    do {
        onlyWrittenByThread++;
    } while (onlyWrittenByMain < 10 || onlyWrittenByThread < 10);
    System.out.println("thread done");
}

作为另一段代码（注意局部变量）：

public void run() {
    int localA = onlyWrittenByMain;
    int localB = onlyWrittenByThread;
    do {
        localB ++;
    } while (localA < 10 || localB < 10);
    System.out.println("thread done");
}

碰巧这是hotpost进行的一个相当常见的优化。在您的情况下，一旦进行了优化（可能不是在您调用该方法时立即进行，而是在几毫秒后），您在其他线程中所做的任何事情都将永远不会从该线程中可见。

Answer 3

问题是在多核系统上缓存——如果没有像易失性这样的强制先发生关系（内存障碍之类的东西），您可以让您的写入线程写入其内核缓存中变量的副本，而您的所有读取线程读取另一个内核上变量的另一个副本。另一个问题是原子性，另一个答案解决了这个问题。