关于同步的意义答案

【问题标题】：Regarding significance of synchronization关于同步的意义
【发布时间】：2010-11-04 16:09:00
【问题描述】：

这可能是一个愚蠢的问题，但我是 Java 多线程编程的新手。我创建了 4 个线程，然后在它们上调用了 run 方法。在 run 方法中，我使用了一个数组并将值分配给它是索引。我看到每个线程都在维护它自己的数组副本，并且没有线程不安全的行为。我就是想知道，这种情况下使用同步有什么意义？（我还以为是用来控制对共享资源的访问呢，这里的数组不应该是共享数据结构吗？）

【问题讨论】：

标签： java multithreading synchronized

【解决方案1】：

不——如果每个线程都使用自己的数组副本，那么您有四个单独的数组，它们恰好包含相同的数据，但不会发生共享。

如果您有一个数组，并且所有四个线程都在该数组上操作，则共享将是，至少两个线程有可能同时使用相同的数据。在这种情况下，您需要同步以确保在任何时候只有其中一个尝试（例如）写入任何特定位置（或者如果一个正在读取而另一个正在写入，则写入是原子完成的，使用read 要么完全在 write 之前发生，要么完全在它之后发生——但不允许两者重叠）。

【讨论】：

除了糟糕的编程风格之外，在 run 方法中编写所有功能的缺点是什么？如果我在 run 方法中创建和使用所有数据结构，那么每个线程将维护它自己的结构副本，并且不需要同步。
将所有代码放在 run 方法中与将其拆分到多个其他函数中应该不会对同步要求（或缺乏同步要求）产生任何重大影响。
性能方面哪个会更快，共享数据结构还是每个线程都有自己的数据结构？另外，哪种编程风格更好还是取决于上下文？我假设当每个线程维护资源的单独副本时会有内存开销？
@simpleguy：这取决于。复制数据需要时间。等待另一个线程也是如此。复制时间是（或多或少）固定的前期成本，而等待是持续成本，取决于不同线程争用相同数据的频率。至于哪个更好，也要看。如果您希望一个线程中的更改对其他线程可见，您只需共享数据即可。如果不是这样，复制数据会简单得多（特别是如果所有线程都以类似方式访问数据）也可以提高速度。
感谢您的回复，非常有见地。

【解决方案2】：

只要您绝对确定数组完全不同（此处需要小心，因为根据您所做的操作，可能存在指向同一对象的指针），那么您就不需要同步数组。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您的线程只对自己的私有数据执行操作，则不需要同步。

顺便说一句，您说您在线程上“调用了 run 方法”；但是，直接调用 Thread.run() 不会在新线程中执行您的逻辑；你会想要调用 Thread.start() 来代替（它在一个单独的线程中内部执行 run() ）。

【讨论】：

是的，我的错。我正在调用 Thread.start()，而后者又调用 run()

【解决方案4】：

这取决于您所说的“在运行方法中我正在使用数组”（强调使用）是什么意思？如果您已将数组的引用传递给线程，那么是的，同步将阻止同时访问该数组。但是，如果您在线程中的数组上创建一个实例，那么您有 4 个单独的数组实例并且同步无效。

【讨论】：

我在 run 方法中创建了一个数组。如果在当前上下文中不需要同步，那么拥有它有什么意义呢？我知道在 run 方法中编写所有功能是不好的编程风格，但主要问题是什么？
在您当前的上下文中，您可以删除同步，因为您有单独的数组副本。如果你想使用同步，你可以在一个公共的地方声明数组（从你产生4个线程的主类或将数组作为另一个类的成员变量，然后将类的实例传递给线程）。您可以声明一个带有同步的方法，然后在其中执行所有重量级活动。只需在运行中调用此方法，因为它是同步的。在任何一个时间点，只有一个线程能够执行它。
这意味着如果我在 run 方法中创建和使用所有数据结构，那么每个线程将维护它自己的结构副本，并且不需要同步？
没错。 run是一个方法，里面声明的变量在方法的作用域内。