Java可见性和同步-Java示例思考

Question

我现在阅读有关Java原子性和可见性的《 Thinking in Java》一书。 有一个我不明白的例子。

public class SerialNumberGenerator {
    private static volatile int serialNumber = 0;

    public static int nextSerialNumber() {
        return serialNumber++;
    }
}

class CircularSet {
    private int[] array;
    private int len;
    private int index = 0;

public CircularSet(int size) {
    array = new int[size];
    len = size;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        array[i] = -1;
    }
}

synchronized void add(int i) {
    array[index] = i;
    index = ++index % len;
}

synchronized boolean contains(int val) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        if (array[i] == val)
            return true;
    }
    return false;
}

}

公共类SerialNumberChecker {

private static final int SIZE = 10;
private static CircularSet serials = new CircularSet(1000);
private static ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();

static class SerialChecker implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            int serial = SerialNumberGenerator.nextSerialNumber();
            if (serials.contains(serial)) {
                System.out.println("Duplicate: " + serial);
                System.exit(0);
            }
            serials.add(serial);
        }
    }
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
        exec.execute(new SerialChecker());
    }
}

}

示例输出：

Duplicate: 228

我不知道怎么可能。 即使方法nextSerialNumber（）也不同步，并且所有线程生成不同的值，每个线程都有自己的serial值，并且每个线程都不同。 那么如何找到重复项。 我无法想象线程执行。

Answer 1

此示例显示后递增运算符不是原子的也不是线程安全的。

此代码中发生的是：

• 启动了许多（最多100个）线程，每个线程执行相同的代码
• 在无限循环中：
  • 调用了一个未同步的方法nextSerialNumber，该方法返回在静态变量上调用的后增量运算符的结果
  • 调用了一个同步方法contains，该方法检查返回的值是否存在于基础集合中
  • 如果是，程序终止
  • 如果不是，则将值添加到基础集合

如果后递增操作是线程安全的，则该程序将永远不会打印“ Duplicate”并且永远不会终止，因为每个线程都将获得不同的序列号值。 并非如此，因为两个线程可能会获得完全相同的序列号值。