Kotlin 中的线程同步是如何工作的？

Question

我一直在尝试 Kotlin 同步，但从文档中我不明白锁定机制如何在公共资源上的线程同步上工作，因此尝试编写这段代码，这使我的理解进一步复杂化。

fun main() {
    val myList = mutableListOf(1)

    thread {
        myList.forEach {
            while (true) {
                println("T1 : $it")
            }
        }
    }

    thread {
        synchronized(myList) {
            while (true) {
                myList[0] = 9999
                println("**********\n**********\n**********\n")
            }
        }
    }
}

myList是所讨论的公共资源。

第一个线程是一个简单的读取操作，我打算将资源保持在读取模式下。第二个是另一个线程，它请求锁定以修改公共资源。

尽管第一个线程不包含任何同步，但我希望它能够在内部处理此问题，以便在某个函数（例如map或 ）forEach正在对资源进行操作时，另一个线程不应该能够锁定它，否则正在迭代的元素可能会发生变化当map/forEach正在进行时（即使该操作可能会暂停一段时间，而另一个线程对其具有锁定）。

我看到的输出显示两个线程正在并行执行。它们都分别打印列表中的第一个元素和星星。但在第二个线程中，即使正在打印星星，myList[0]也永远不会设置为 9999，因为第一个线程继续打印 1。

Answer 1

线程和同步是 JVM 功能，并非 Kotlin 特有的。如果您懂 Java，那么有很多资源可以完整地解释它们。但简短的回答是：它们的级别相当低，而且很难正确执行，因此请谨慎行事。如果更高级别的构造（工作队列/执行器、映射/归约、参与者...）或不可变对象可以满足您的需求，那么如果您使用它，生活会更轻松！

但这是基础知识。首先，在JVM中，每个对象都有一个锁，它可以用来控制对某些东西的访问。（通常是锁所属的对象，但不一定是...）锁可以由特定线程中的代码获取；当它持有该锁时，任何其他尝试获取该锁的线程都将阻塞，直到第一个线程释放它。

这几乎就是全部了！关键字synchronised（实际上是一个函数）用于声明锁；属于给定对象的对象或（如果没有给定）“this”对象。

请注意，持有锁会阻止其他线程持有该锁；它不会阻止任何其他事情。所以恐怕你的期望是错误的。这就是为什么您会看到线程愉快地同时运行。

理想情况下，编写每个类时都会考虑它如何与多线程交互；它可以将自己记录为“不可变”（无需担心可变状态）、“线程安全”（同时从多个线程安全调用）、“有条件线程安全”（如果遵循某些模式，则可以从多个线程安全调用）到）、“线程兼容”（不采取特殊预防措施，但调用者可以进行自己的同步以确保安全）或“线程敌对”（无法从多个线程使用）。但实际上，大多数人并不这样做。

事实上，大多数都是线程兼容的。这适用于大部分 Java 和 Kotlin 集合类。所以你可以做你自己的同步（根据你的synchronized块）；但是您必须注意同步对列表的每个可能的访问 - 否则，竞争条件可能会使您的列表处于不一致的状态。

（这可能不仅仅意味着某个地方有一个不可靠的值。我有一个服务器应用程序，它的一个线程陷入了繁忙的循环中——消耗了 100% 的 CPU，但从未继续执行其余代码——因为我让一个线程更新 HashMap，而另一个线程正在读取它，而我错过了其中一个线程的同步。最令人尴尬的。）

所以，正如我所说，如果你可以使用更高级别的构造来代替，你的生活会更轻松！

Answer 2

第二个线程不会更改第一个列表元素的值，因为==意味着比较，而不是分配。您需要使用=tio 更改值，例如myList[0] = 9999。但是，在您的代码中，不能保证第二个线程的更改将在第一个线程中可见，因为线程一个未在 上同步myList。

如果您的目标是 JVM，您应该阅读有关 JVM 内存模型的信息，例如什么是@Volatile. 您当前的方法不能保证第一个线程会看到第二个线程的更改。您可以将代码简化为以下损坏的示例：

var counter = 1

fun main() {
    thread {
        while (counter++ < 1000) {
            println("T1: $counter")
        }
    }
    thread {
        while (counter++ < 1000) {
            println("T2: $counter")
        }
    }
}

它可以打印奇怪的结果，例如：

var counter = 1

fun main() {
    thread {
        while (counter++ < 1000) {
            println("T1: $counter")
        }
    }
    thread {
        while (counter++ < 1000) {
            println("T2: $counter")
        }
    }
}

这可以通过几种方式来解决，例如通过使用同步。