java - 内存与同步互斥锁不一致

Question

更新:当我第一次发布这个时，我相当确定代码被破坏了。现在，我不再确定我观察到的是什么。我遇到的最大问题是我似乎无法申请 17.4. Memory Model并直接说明它应该还是不应该起作用。

---

以下代码已损坏。

它试图实现的目标过于复杂，但此外，它是线程不安全的，因为我观察到它可以无限期地等待 c。我不担心前者(可以使用 ReentrantLock 或 CountDownLatch 来获得更好的代码)，但我想知道，后者的原因是什么？

static final ConcurrentHashMap<Integer, Object> mutex = new ConcurrentHashMap<>();


public static brokenFoo() {

    Object ourLock = new Object();

    for (;;) {
        Object theirLock = mutex.putIfAbsent(0, ourLock);
        if (theirLock == null) {
            break;
        }

        synchronized (theirLock) {                  // a
            if (mutex.get(0) != theirLock) {        // b
                continue;
            }
            theirLock.wait();                       // c
        }                                           // d
    }

    try {
        // critical section

    } finally {
        synchronized (ourLock) {                    // e
            mutex.remove(0);                        // f
            ourLock.notifyAll();                    // g
        }                                           // h
    }
}

我考虑过 happens-befores :

• hb(f, h) 和 hb(h, a) 因此hb(f, a)
• hb(c, d) 和 hb(d, e) 因此 hb(c, e)

但是，这似乎并不能证明或反驳任何事情。

编辑:(上述问题未能真正解释这段代码应该做什么。)

预期:

• brokenFoo() 被多个线程调用，上面的代码应该在 //critical section 上提供互斥。
• 如果两个或多个线程同时进入brokenFoo()，只有一个线程应该进入//critical section，而其他线程则先在某个地方等待。
• 在 //critical section 中的线程退出后，另一个应该继续取而代之。

实际:

• 观察到即使没有其他线程在 brokenFoo() 中，也有线程在 c 处等待。

Answer 1

可能是一个线程在另一个线程开始等待() 之前调用notifyAll()。这可能是由于 spurious wakeup 而发生的。 :

• 线程1进入临界区
• 线程2开始wait()
• 线程 2 中发生虚假唤醒
• 线程1进入同步块(synchronized block)并通知上锁
• 线程2进入synchronized block ，无限等待

或者线程 1 恰好在线程 2 之前执行。虽然您的代码在 JMM 方面是正确的，但它的 liveness不能保证。这就是为什么您应该使用 CountDownLatch 而不是通知/等待机制。