ruby - 线程安全 : Class Variables in Ruby

Question

在 Ruby 中对类变量执行写入/读取操作不是线程安全的。对实例变量执行写入/读取似乎是线程安全的。也就是说，对类或元类对象的实例变量执行写入/读取是否线程安全？

这三个(人为的)示例在线程安全方面有何区别？

示例 1:相互排斥

class BestUser # (singleton class)
  @@instance_lock = Mutex.new

  # Memoize instance
  def self.instance
    @@instance_lock.synchronize do
      @@instance ||= best
    end
  end
end

示例 2:实例变量存储

class BestUser # (singleton class)
  # Memoize instance
  def self.instance
    @instance ||= best
  end
end

示例 3: METACLASS 上的实例变量存储

class BestUser # (singleton class)
  # Memoize instance
  class << self
    def instance
      @instance ||= best
    end
  end
end

Answer 1

例2和例3完全一样。模块和类也是对象，在一个对象上定义一个单例方法实际上是在它的单例类上定义它。

话虽如此，并且由于您已经确定实例变量访问是线程安全的，因此示例 2 和 3 也是线程安全的。例1应该也是线程安全的，但不如另外两个，因为它需要手动变量同步。

但是，如果您需要利用类变量在继承树中共享这一事实，您可能必须使用第一种方法。

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Ruby 语言固有的线程安全性取决于实现。

MRI，在 1.9 之前，实现了线程 at the VM level .这意味着即使 Ruby 能够安排代码执行，但在单个 Ruby 进程中并没有真正并行运行。 Ruby 1.9 使用与 global interpreter lock 同步的 native 线程.只有持有锁的上下文才能执行代码。

n, x = 10, 0

n.times do
  Thread.new do
    n.times do
      x += 1
    end
  end
end

sleep 1
puts x
# 100

x 的值在 MRI 上总是一致。然而，在 JRuby 上，情况发生了变化。同一算法的多次执行产生值 76、87、98、88、94。结果可能是任何结果，因为 JRuby 使用 Java 线程，它们是真正的线程并并行执行。

就像在 Java 语言中一样，为了在 JRuby 中安全地使用线程，需要手动同步。以下代码始终为 x 生成一致的值:

require 'thread'
n, x, mutex = 10, 0, Mutex.new

n.times do
  Thread.new do
    n.times do
      mutex.synchronize do
        x += 1
      end
    end
  end
end

sleep 1
puts x
# 100