想象一下，有一個主線程創建一個 HashSet 并啟動許多工作線程將 HashSet 傳遞給它們。就像下面的代碼一樣：void main() { final Set<String> set = new HashSet<>(); final ExecutorService threadExecutor = Executors.newFixedThreadPool(10); threadExecutor.submit(() -> doJob(set));} void doJob(final Set<String> pSet) { // do some stuff final String x = ... // doesn't matter how we received the value. if (!pSet.contains(x)) { synchronized (pSet) { // double check to prevent multiple adds within different threads if (!pSet.contains(x)) { // do some exclusive work with x. pSet.add(x); } } } // do some stuff}我想知道僅在 add 方法上同步是否線程安全？contains如果不同步，是否有任何可能的問題？我的直覺告訴我這很好，在離開同步塊后，對 set 所做的更改應該對所有線程可見，但 JMM 有時可能是違反直覺的。附注：我不認為它與How to lock multiple resources in java multithreading重復 ，盡管對這兩個問題的回答可能相似，但這個問題解決了更多的特殊情況。
3 回答
小唯快跑啊
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我想知道僅在方法上同步是否線程安全
add？contains如果不同步，是否有任何可能的問題？
簡短回答：否和是。
有兩種解釋方式：
直觀的解釋
Java 同步（以其各種形式）防止許多事情，包括：
兩個線程同時更新共享狀態。
一個線程試圖讀取狀態，而另一個正在更新它。
線程看到過時的值，因為內存緩存尚未寫入主內存。
在您的示例中，同步add就足以確保兩個線程不能同時更新HashSet，并且兩個調用都將在最新HashSet狀態下運行。
但是，如果contains也不同步，則contains調用可能會與調用同時發生add。這可能導致contains調用看到 的中間狀態HashSet，從而導致不正確的結果，或者更糟。如果調用不是同時發生的，這也會發生，因為更改沒有立即刷新到主內存和/或讀取線程沒有從主內存讀取。
內存模型解釋
JLS 指定了 Java 內存模型，它規定了多線程應用程序必須滿足的條件，以保證一個線程可以看到另一個線程所做的內存更新。該模型是用數學語言表達的，并不容易理解，但要點是當且僅當從寫入到后續讀取之間存在一系列 happen before關系時，才能保證可見性。如果寫入和讀取在不同的線程中，那么線程之間的同步是這些關系的主要來源。例如在
// thread one
synchronized (sharedLock) {
sharedVariable = 42;
}
// thread two
synchronized (sharedLock) {
other = sharedVariable;
}
假設線程一的代碼在線程二的代碼之前運行，則線程一釋放鎖和線程二獲取鎖之間存在happens before關系。有了這個和“程序順序”的關系，我們就可以建立一個從寫入42到賦值到的鏈條other。這足以保證other將被分配42（或可能是變量的以后值）并且sharedVariable之前沒有任何值42被寫入它。
如果synchronized塊不在同一個鎖上同步，第二個線程可能會看到一個過時的值sharedVariable；即之前寫入的一些值42被分配給它。
森欄
TA貢獻1810條經驗 獲得超5個贊
該代碼對于該 synchronized (pSet) { }部分是線程安全的：
if (!pSet.contains(x)) {
synchronized (pSet) {
// Here you are sure to have the updated value of pSet
if (!pSet.contains(x)) {
// do some exclusive work with x.
pSet.add(x);
}
}
因為在synchronized對象的聲明中pSet：
一個且只有一個線程可能在這個塊中。
在其中，pSet它的更新狀態也由與 synchronized 關鍵字的 happens-before 關系保證。
因此，無論等待線程的第一個語句返回的值是什么if (!pSet.contains(x))，當這個被等待的線程醒來并進入語句時 synchronized，它都會設置最后更新的值pSet。因此，即使前一個線程添加了相同的元素，第二個線程 if (!pSet.contains(x))也會返回false。
但是這段代碼對于if (!pSet.contains(x))在寫入Set.
根據經驗，不應該使用未設計為線程安全的集合來執行并發的寫入和讀取操作，因為集合的內部狀態可能處于正在進行/不一致的狀態，以進行同時發生的讀取操作一個寫操作。
雖然一些非線程安全的集合實現在事實中接受了這樣的用法，但這根本不能保證它總是正確的。
所以你應該使用線程安全的Set實現來保證整個線程安全。
例如：
Set<String> pSet = ConcurrentHashMap.newKeySet();
這在引擎蓋下使用 a ConcurrentHashMap，因此沒有讀取鎖和最小的寫入鎖（僅在要修改的條目上而不是整個結構上）。
臨摹微笑
TA貢獻1982條經驗 獲得超2個贊
不，
您不知道在另一個線程添加期間哈希集可能處于什么狀態。可能正在進行根本性的更改，例如存儲桶的拆分，因此在另一個線程添加期間包含可能會返回false ，即使該元素將存在于單線程 HashSet 中。在那種情況下，您將嘗試第二次添加元素。
更糟糕的情況：由于兩個線程同時使用的內存中的 HashSet 處于臨時無效狀態，contains可能會陷入死循環或拋出異常。
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