Java中primitive type的线程安全性

Java中primite type,如char,integer,bool之类的,它们的读写操作都是atomic的,但是有几个例外:

  1. long和double类型不是atomic的,因为long和double都是8字节的,而在32位的CPU上,其机器字长为32位,操作8个字节需要多个指令操作。
  2. ++i或者i++,因为要先读后写,也是多步操作。

这些情况下,需要使用AutomicInteger,AutomicLong。

 

同时,java中的reference的读写也是automic的,虽然reference到底占几个字节没有明确定义,但至少以下可以保证:

  1. 在32位的CPU下,使用的是4字节的reference
  2. 在64位的CPU下,可以使用4字节或者8字节的reference

所以无论如何,对reference的操作肯定是单步操作,是automic的。

事实上,一个蛮有用的例子是cache switch - 你有两个cache pool,分别用两个reference指向:cache_in_build和cache_in_use,等cache_in_build完成了,你需要把cache_in_use指向它,没有问题,这是线程安全的。

但是问题是,jvm可以会reorder你的statement:

  1. cache_in_build.build()
  2. cache_in_use = cache_in_build

期望是cache在build完了之后,切换过去。

但是这两行代码并没有前后的dependency关系,所以JVM可以为了优化,进行乱序执行,变成:

  1. cache_in_use = cache_in_build
  2. cache_in_build.build()

于是,如果另一个线程在使用cache_in_use,在代码#1执行完之后,就访问到了正在build的那个cache,这是个问题。

解决方案是cache_in_use必须定义为volatile,保证happen-before的关系,拒绝乱序执行,从而保证其他线程看到的数据是有效的。

posted @ 2014-07-11 10:33 lzprgmr 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏

黄将军