Java变量在没有同步机制的情况下表现出了可见性

Question

public class SyncTest {
    static class MyThread extends Thread{
        private int i;

        public MyThread(int i) {
            this.i = i;
        }

        @Override
        public void run() {
            while (res.i == this.i);
        }
    }
    private static Res res = new Res();
    public static void main(String[] args) {
        new MyThread(res.i).start();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            res.i = (int) (Math.random() * 100);
        }
    }
}

为什么这里MyThread线程退出了循环，也就是res.i == this.i成立了，也就是说MyThread在没有添加同步机制的情况下获得了对res变量的可见性

Answer 1

【以下回答由 GPT 生成】

这段代码存在数据竞争的问题，根据Java内存模型（Java Memory Model），在多线程环境下，如果没有明确的同步机制（如synchronized关键字或volatile关键字），不同线程之间对共享变量的操作可能存在可见性问题。

在本例中，主线程和MyThread线程都会对res对象的属性i进行读写操作，而没有添加同步机制。因为没有同步机制，线程对变量的修改操作会在自己的工作内存中进行，可能不及时地同步到主内存中，导致其他线程无法看到最新的值。

然而，尽管代码中没有明确的同步机制，很多情况下仍然可以获得对res变量的可见性，这种情况下，可以说是"幸运"地获得了可见性。

在这个具体的例子中，MyThread线程首先读取res.i的值，然后在一个循环中不断地与自己的属性i比较，直到两者相等为止。而主线程在循环中也不断地修改res.i的值。

虽然没有明确的同步机制，但是在某些情况下，上述循环的条件res.i == this.i可能会在某一时刻成立，因为在运行时，JVM会对循环条件的右边表达式进行提前计算（lazy evaluation）。

具体来说，在这个例子中，当MyThread线程第一次读取res.i的值时，可能会读到一个旧的值，然后在循环中一直比较旧的值与自己的属性i。但是在某个时刻，主线程可能正好在修改res.i的值时，将新的值写入主内存中。在这种情况下，MyThread线程会幸运地读取到新的值，使得循环条件成立，从而退出循环。

然而，这种情况是不可靠的，无法保证每次运行都能成功退出循环。在不同的环境下，甚至在同一台机器上的不同时间，结果可能会不同。因此，这段代码存在着严重的竞态条件，无法保证可靠性和一致性。

总结来说，在没有明确的同步机制的情况下，不能依赖于这种"幸运"的可见性，并且会存在数据竞争的问题。我们应该使用同步机制（如synchronized关键字或volatile关键字）来确保多线程对共享变量的正确访问。

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