爲什麼Ruby中的數組的<<操作不是原子的？</p> <pre><code>array = [] array << :foo # many threads can run this code </code></pre> <p>爲什麼<code><<</code>操作不是線程安全的：

Question

在Ruby中，如果array由多個線程修改這個代碼是不是線程安全的？

Answer 1

array是你的程序變量，當你應用像<<這樣的操作。它發生在三個步驟中：

• 該變量首先被複制到CPU寄存器中。
• CPU執行計算。
• CPU將結果寫回變量存儲器。

所以這個高級單操作分三步進行。在這些步驟之間，由於線程上下文切換，其他線程可能會讀取變量的相同（舊）值。這就是爲什麼它不是原子操作。

Answer 2

此鏈接可能對您有所幫助：

http://www.jstorimer.com/pages/ruby-core-classes-arent-thread-safe

而且你可能有興趣在此寶石：

https://rubygems.org/gems/thread_safe

Answer 3

由於Ruby是一個非常高層次的語言，什麼都不是在操作系統級別真正原子化。只有非常簡單的彙編操作在操作系統級別是原子操作（取決於操作系統），每個Ruby操作（即使是簡單的操作）都對應於數百或數千個執行的彙編指令，例如方法查找，垃圾收集，對象初始化，範圍計算等。

如果您需要使操作原子化，請使用互斥鎖。

Answer 4

如果您有多個線程訪問同一個陣列，請使用Ruby的內置Queue類。它很好地處理生產者和消費者。

這是從文檔的例子：

require 'thread' 

queue = Queue.new 

producer = Thread.new do 
    5.times do |i| 
    sleep rand(i) # simulate expense 
    queue << i 
    puts "#{i} produced" 
    end 
end 

consumer = Thread.new do 
    5.times do |i| 
    value = queue.pop 
    sleep rand(i/2) # simulate expense 
    puts "consumed #{value}" 
    end 
end 

consumer.join 

Answer 5

實際使用MRI（馬茨的Ruby實現）的GIL（全局解釋器鎖）作出任何純C函數的原子。

由於Array#<<在MRI中被實現爲純C代碼，因此該操作將是原子操作。但請注意，這僅適用於MRI。在JRuby上，情況並非如此。

要完全瞭解正在發生的事情，我建議你閱讀這兩篇文章，這說明了一切非常好：

Nobody Understands the GIL
Nobody Understands the GIL - part 2

Answer 6

就riffing關閉@Linuxios和@TheTinMan的：高層語言（HLL）操作通常不是原子的。原子性（通常）不是單線程程序中的問題。在多線程程序中，你（程序員）必須以比單個HLL操作更高的粒度來推理它，因此單獨的HLL操作實際上對你沒有多大幫助。另一方面，儘管至少在現代硬件—之前和之後使得HLL操作原子只需要幾條機器指令，但靜態（二進制大小）和動態（執行時間）開銷相加。更糟的是，顯式原子性幾乎禁用了所有優化，因爲編譯器無法在原子操作之間移動指令。沒有真正的收益+顯着的成本=非首發。