Ruby中哈希的線程安全

Question

我很好奇Ruby中哈希的線程安全性。運行從控制檯以下（紅寶石2.0.0-P247）：

h = {} 
10.times { Thread.start { 100000.times {h[0] ||= 0; h[0] += 1;} } } 

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{0=>1000000} 

這是正確的預期值。

它爲什麼有效？我能否依賴這個版本的Ruby來保證線程安全？

編輯：測試100次：

counter = 0 
100.times do 
    h={} 
    threads = Array.new(10) { Thread.new { 10000.times { h[0] ||= 0; h[0] += 1 } } } 
    threads.map { |thread| thread.join } 
    counter += 1 if h[0] != 100000 
end 
puts counter 

計數器仍是0結尾。我嘗試了10K次，並且從來沒有出現過這個代碼的單個線程安全問題。

Answer 1

不，你不能依賴哈希線程安全，因爲它們不是線程安全的，最可能是出於性能原因。爲了克服標準庫的這些限制，已經創建了提供線程安全（thread_safe）或不可變（倉鼠）數據結構的Gems。這些將使訪問數據線程安全，但您的代碼除此之外還有一個不同的問題：

您的輸出不會是確定性的;事實上，我試過你編碼幾次，結果我得到了544988。在你的代碼中，經典的race condition可能會出現，因爲有獨立的讀寫步驟（即它們不是原子的）。考慮表達式h[0] ||= 0，which basically translates to h[0] || h[0] = 0。現在，很容易在那裏的競爭條件發生來構造的情況下：

• 線程1讀取h[0]並發現它是nil
• 線程2讀取h[0]並發現它是nil
• 線程1套h[0] = 0和增量h[0] += 1
• 螺紋2套h[0] = 0和增量h[0] += 1
• 所得到的散列是{0=>1}雖然正確的結果將是{0=>2}

如果你想確保你的數據不會被破壞，你可以鎖定操作with a mutex：

require 'thread' 
semaphore = Mutex.new 

h = {} 

10.times do 
    Thread.start do 
    semaphore.synchronize do 
     100000.times {h[0] ||= 0; h[0] += 1;} 
    end 
    end 
end