multithreading - 为什么 scala 在计算 Future 中的按名称参数时会挂起？

Question

下面的(人为的)代码尝试在将来打印一个按名称的字符串参数，并在打印完成时返回。

import scala.concurrent._
import concurrent.ExecutionContext.Implicits.global
import scala.concurrent.duration._

class PrintValueAndWait {
  def printIt(param: => String): Unit = {
    val printingComplete = future { 
      println(param);  // why does this hang?
    }
    Await.result(printingComplete, Duration.Inf)
  }
}

object Go {
  val str = "Rabbits"

  new PrintValueAndWait().printIt(str)
}

object RunMe extends App {
  Go
}

但是，运行 RunMe 时，它只是在尝试计算 param 时挂起。更改 printIt 以按值获取其参数使应用程序按预期返回。或者，将 printIt 更改为简单地打印值并同步返回(在同一线程中)似乎也可以正常工作。

这里到底发生了什么？这是否与 Go 对象尚未完全构建有关，因此 str 字段对于尝试打印它的线程尚不可见？这里挂起的是预期的行为吗？

我已经在 Mac OS Mavericks 和 Windows 7 上以及 Java 1.7 上使用 Scala 2.10.3 进行了测试。

Answer 1

您的代码在 Go 对象的初始化上陷入僵局。这是一个已知问题，请参见SI-7646还有这个SO question

scala 中的对象是延迟初始化的，并在此期间获取锁以防止两个线程争用初始化对象。但是，如果两个线程同时尝试初始化一个对象，并且一个线程依赖另一个线程来完成，则会出现循环依赖和死锁。

在这种特殊情况下，只有在 new PrintValueAndWait().printIt(str) 完成后，Go 对象的初始化才能完成。但是，当 param 是按名称参数时，本质上会传递一个代码块，在使用时对其进行求值。在本例中，new PrintValueAndWait().printIt(str) 中的 str 参数是 Go.str 的简写，因此当线程运行在尝试评估param，它本质上是调用Go.str。但由于 Go 尚未完成初始化，它也会尝试初始化 Go 对象。初始化 Go 的另一个线程在其初始化上有一个锁，因此 future 的线程会阻塞。因此，第一个线程在完成初始化之前正在等待 future 完成，而 future 线程正在等待第一个线程完成初始化:死锁。

在按值情况下，直接传入str的字符串值，因此 future 线程不会尝试初始化Go，不会出现死锁。

类似地，如果您将 param 保留为名称，但将 Go 更改如下:

object Go {
  val str = "Rabbits"

  {
    val s = str
    new PrintValueAndWait().printIt(s)
  }
}

不会死锁，因为传入的是已计算的本地字符串值 s，而不是 Go.str，因此 future 的线程不会尝试初始化Go。