使用锁保护非易失性字段的初始化？

Question

出于教育目的,我正在编写一个简单的版本AtomicLong,其内部变量受到保护ReentrantReadWriteLock.这是一个简化的例子:

public class PlainSimpleAtomicLong {

  private long value;

  private final ReentrantReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock();

  public PlainSimpleAtomicLong(long initialValue) {
    this.value = initialValue;
  }

  public long get() {
    long result;

    rwLock.readLock().lock();
    result = value;
    rwLock.readLock().unlock();

    return result;
  }

  // incrementAndGet, decrementAndGet, etc. are guarded by rwLock.writeLock()
}

我的问题:由于"value"是非易失性的,其他线程是否有可能通过不正确的初始值来观察PlainSimpleAtomicLong.get()？例如,线程T1创建L = new PlainSimpleAtomicLong(42)并与线程共享引用T2.为T2保证遵守L.get()为42？

如果没有,包装this.value = initialValue;到写锁定/解锁会有所作为吗？

Answer 1

第 17 章用发生在关系之前的方式解释并发代码。this.value = initialValue;在您的示例中，如果您采用两个随机线程，则和之间不存在发生之前关系result = value;。

所以如果你有类似的东西：

1. T1.start();
2. T2.start();
3. ...
4. T1：L = new PlainSimpleAtomicLong(42);
5. T2：long value = L.get();

您拥有的唯一发生前(hb) 关系（除了每个线程中的程序顺序）是：1 & 2 hb 3,4,5。

但4和5没有订购。然而，如果 T1L.get()在 T2 调用之前调用L.get()（从挂钟的角度来看），那么T1 和T2之间就会有hb关系。unlock()lock()

正如已经评论过的，我认为您提出的代码不会破坏 JVM/硬件的任何组合，但它可能会破坏 JMM 的理论实现。

至于您将构造函数包装在锁定/解锁中的建议，我认为这还不够，因为至少在理论上，T1 可以在运行构造函数主体之前释放对 L 的有效引用（非空）。因此，风险在于 T2 可能会在 T1 在构造函数中获取锁之前获取锁。再说一次，这种交错在当前的 JVM/硬件上可能是不可能的。

所以总而言之，如果你想要理论上的线程安全，我认为你不能没有volatile long value，这就是AtomicLong实现方式。volatile将保证在发布对象之前初始化该字段。最后请注意，我在这里提到的问题并不是由于您的对象不安全（请参阅@BrettOkken 答案），而是基于对象未跨线程安全发布的场景。