Java HashSet 是线程安全的只读吗？

Question

如果我通过 Collections.unmodifyingSet() 运行 HashSet 实例后，它是线程安全的吗？

我问这个是因为 Set 文档声明它不是，但我只是执行读取操作。

Answer 1

来自 Javadoc：

请注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个哈希集，并且至少有一个线程修改了该集，则必须进行外部同步

读取不会修改集，因此没问题。

Answer 2

如果以只读方式使用，HashSet 将是线程安全的。这并不意味着您传递给 Collections.unmodifyingSet() 的任何 Set 都是线程安全的。

想象一下这个 contains 的简单实现，它缓存了最后检查的值：

Object lastKey;
boolean lastContains;

public boolean contains(Object key) {
   if ( key == lastKey ) {
      return lastContains;
   } else {
      lastKey = key;
      lastContains = doContains(key);
      return lastContains;
   }
}

显然这不是线程安全的。

Answer 3

它是线程安全的，但只是由于 Collections.unmodifyingSet() 在内部以安全的方式发布了目标 Set（通过 final > 字段）。

请注意，一般来说，诸如“只读对象始终是线程安全的”之类的陈述是不正确的，因为它们没有考虑操作重新排序的可能性。

（理论上）有可能，由于对于操作重新排序，在对象完全初始化并填充数据之前，对该只读对象的引用将对其他线程可见。为了消除这种可能性，您需要以安全的方式发布对对象的引用，例如，将它们存储在 final 字段中，就像通过 Collections.unmodifyingSet() 完成的那样。

Answer 4

如果不改变每个数据结构，那么它都是线程安全的。

因为必须改变 HashSet 才能初始化它，所以有必要在初始化该集合的线程和所有读取线程之间同步一次。您只需执行一次一次。例如，当您将对不可修改集的引用传递给以前从未接触过它的新线程时。

Answer 5

我不认为它是线程安全的，只是因为你运行 Collections.unmodifyingSet() 。即使 HashSet 已完全初始化并且您将其标记为不可修改，也不意味着这些更改将对其他线程可见。更糟糕的是，在没有同步的情况下，编译器可以对指令重新排序，这可能意味着读取线程不仅会看到丢失的数据，而且还会看到处于奇怪状态的哈希集。因此，您将需要一些同步。我相信解决这个问题的一种方法是将哈希集创建为最终的，并在构造函数中完全初始化它。这是一篇关于 JMM 的好文章 http:// www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/jsr-133-faq.html。阅读有关最终字段在新 JMM 下如何工作的部分？

能够查看字段的正确构造值固然很好，但如果字段本身是引用，那么您还希望代码能够查看它指向的对象（或数组）的最新值。如果你的字段是最终字段，这也是有保证的。因此，您可以拥有指向数组的最终指针，而不必担心其他线程看到数组引用的正确值，但看到数组内容的错误值。同样，这里的“正确”是指“截至对象构造函数结束时最新的”，而不是“最新可用的值”。

Answer 6

是的，并发读取访问是安全的。这是文档中的相关句子：

如果多个线程同时访问一个哈希集，并且至少有一个线程修改了该集，则必须进行外部同步。

它指出，仅当至少一个线程修改它时才需要同步。

来源： https://docs.oracle.com/ javase/8/docs/api/java/util/HashSet.html

Answer 7

如果共享内存永远不会改变，那么您可以随时读取而无需同步。使集合不可修改只会强制执行无法写入的事实。