如果不会发生争用，则读取时是否需要同步

Question

考虑下面的代码狙击：

package sync;

public class LockQuestion {
    private String mutable;

    public synchronized void setMutable(String mutable) {
        this.mutable = mutable;
    }

    public String getMutable() {
        return mutable;
    }   
}

在 Time1 线程 Thread1 将更新“可变”变量。 setter 中需要同步，以便将内存从本地缓存刷新到主内存。 在时间 Time2（Time2 > Time1，无线程争用）线程 Thread2 将读取可变值。

问题是 – 我需要将同步放在 getter 之前吗？看起来这不会导致任何问题 - 内存应该是最新的，并且 Thread2 的本地缓存内存应该由 Thread1 失效并更新，但我不确定。

Answer 1

与其想知道，为什么不直接使用 java.util.concurrent？

（就其价值而言，我阅读了 happens-before 不保证 Thread2 会看到可变的更改，除非它也使用同步...但我总是对 JLS 的那部分感到头痛，所以使用原子引用）

Answer 2

如果您将可变的易失性设置为可变，则可以在“廉价阅读中详细了解-写锁”

Answer 3

您绝对确定只有在调用 setter 后才会调用 getter 吗？如果是这样，则不需要同步 getter，因为并发读取不需要同步。

如果 get 和 set 有可能同时调用，那么您肯定需要同步两者。

Answer 4

如果您非常担心读取线程的性能，那么您要做的就是使用正确的同步或易失性或原子引用读取一次值。然后将该值分配给一个普通的旧变量。

对普通变量的赋值保证在原子读取之后发生（因为它怎么能获取该值？），并且如果该值永远不会再被另一个线程写入，那么就一切就绪了。

Answer 5

我认为你应该从正确的东西开始，然后当你知道有问题时进行优化。我只会使用 AtomicReference 除非几纳秒太长。 ;)

public static void main(String... args) {
    AtomicReference<String> ars = new AtomicReference<String>();
    ars.set("hello");
    long start = System.nanoTime();
    int runs = 1000* 1000 * 1000;
    int length = test(ars, runs);
    long time = System.nanoTime() - start;
    System.out.printf("get() costs " + 1000*time / runs + " ps.");
}

private static int test(AtomicReference<String> ars, int runs) {
    int len = 0;
    for (int i = 0; i < runs; i++)
        len = ars.get().length();
    return len;
}

打印

get() costs 1219 ps.

ps 为皮秒，其中 为百万分之一微秒。

Answer 6

这可能永远不会导致不正确的行为，但除非您还保证线程启动的顺序，否则您不一定能保证编译器不会在 Thread1 中的写入之前对 Thread2 中的读取进行重新排序。更具体地说，整个 Java 运行时只需保证线程像串行运行一样执行。因此，只要线程在优化下串行运行相同的输出，整个语言堆栈（编译器、硬件、语言运行时）就可以做到
几乎随心所欲。包括允许 Thread2 缓存 LockQuestion.getMutable() 的结果。

实际上，如果发生这种情况，我会感到非常惊讶。如果您想保证这种情况不会发生，请将 LockQuestion.mutable 声明为 final 并在构造函数中进行初始化。 或者使用以下习惯用法：

private static class LazySomethingHolder {
  public static Something something = new Something();
}

public static Something getInstance() {
  return LazySomethingHolder.something;
}