java - MulticastSocket 加入/离开组、发送、接收线程安全

Question

我正在推理我的应用程序中的多播套接字线程安全性。首先，我有多个线程共享同一个多播套接字实例，该多播套接字用于加入同一端口上的不同组。这是我的问题:

1. 我是否必须同步对 joinGroup() 和 leaveGroup() 方法的调用？
2. 我是否必须同步调用始终使用数据报包的新实例作为参数的 send() 和 receive() 方法？

这是第二个问题的代码示例:

/* SEND METHOD EXAMPLE. */
    DatagramPacket sndPckt = new DatagramPacket(buf, buf.length, groupAddr,port);
    try{
        multicastSocket.send(sndPckt);
    } catch (IOException e) {
        /* Error handling. */
    }
/* RECEIVE METHOD EXAMPLE. */
    DatagramPacket recv = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        try{
            multicastSocket.receive(recv);
        } catch (IOException e) {
            /* Error handling. */
        }

我找到了this answer但它讨论了使用相同的数据报包。我还测试了我的应用程序，但没有发现任何竞争条件或不一致，但我不能 100% 确定使用是线程安全的。

Answer 1

javadoc 没有说明 MulticastSocket 是否是线程安全的，但阅读源代码表明它是线程安全的。

1. joinGroup() 和 leaveGroup() 方法是 native 调用的包装器，而这些调用又是系统调用。所有系统调用都是线程安全的，至少对于内核空间中保存的数据而言是如此。 (如果不是，那将是一个潜在的安全缺陷。)我对代码的解读是 joinGroup() 和 leaveGroup() 不会更新任何用户 -空间数据。

2. send() 和 receive() 方法在其 DataPacket 参数上进行同步，以确保两个线程使用相同的DataPacket 可以安全地做到这一点。除了数据包对象之外，这些方法不会更新用户空间中的任何共享套接字状态，并且(如上所述)我们可以假设内核空间数据是线程安全的。

EJP 认为这些系统调用是原子的(根据设计)，因此是线程安全的。这是正确的¹。但是，还需要考虑用户空间中的线程安全(即系统调用之前和之后，或者当两个系统调用共享用户空间缓冲区时)。

<小时/>

^{1 - 至少据我了解。我找不到明确的来源来说明哪些系统调用在设计上是原子的。}