Mutate Non thread safe collections

Question

Может ли кто-нибудь объяснить мне последствия мутирования коллекции в java, которая не является потокобезопасной и используется несколькими потоками?

Answer 1

Результаты не определены и несколько случайны.

С коллекциями JDK, которые предназначены для сбоя быстро, вы можете получить исключение ConcurrentModificationException. Это действительно единственное следствие, специфичное для безопасности потоков с коллекциями, в отличие от любого другого класса.

Проблемы, которые возникают в основном с резьбовыми небезопасные классов может произойти:

• Внутреннее состояние коллекции может быть поврежден.
• Мутация может показаться успешной, но изменения могут быть не видны другим потокам в любой момент времени. Сначала они могут быть невидимыми и видны позже.
• Изменения могут действительно быть успешными при малой нагрузке, но случайные сбои при большой нагрузке с большим количеством потоков в конфликте.
• Возможны расовые условия, о чем упоминалось в комментарии выше.

Есть много других возможностей, ни один из них не приятен. Хуже всего то, что эти вещи чаще всего проявляются в производстве, когда система подвергается стрессу.

Короче говоря, вы, вероятно, не хотите этого делать.

Answer 2

Инварианты структуры данных не гарантируются.

Например: Если поток 2 выполняет чтение, пока нить 1 добавляет к потоку DS 1, может рассмотреть этот элемент, добавленный, пока поток 2 не видит, что элемент еще добавлен.

Существует много структур данных, которые не являются потокобезопасными, которые по-прежнему будут функционировать (т.е. не бросать) в многопоточной среде, и они могут даже корректно работать при определенных обстоятельствах (например, если вы не выполняете любая запись в структуру данных).

Чтобы полностью понять эту тему, рекомендуется изучить различные классы ошибок, возникающих в параллельных системах: этот короткий документ кажется хорошим началом.

http://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/threads-bugs.pdf

Answer 3

Наиболее распространенный результат это выглядит, как он работает, но не работает все время.

Это может означать, у вас есть проблема, которая

• работает на одной машине, но не по другому.
• работает некоторое время, но что-то явно несвязанные изменения и ваша программа ломается.
• всякий раз, когда у вас есть ошибка, вы не знаете, является ли это проблемой многопоточности или нет, если вы не используете потокобезопасные структуры данных.

Что может случиться;

• редко/случайно получаю сообщение об ошибке и странное поведение
• ваш код входит в бесконечный цикл и перестает работать (HashMap используется, чтобы сделать это)

Единственным вариантом является;

• Ограничить количество состояний, разделяемых между потоками, в идеале - нет.
• Будьте очень осторожны с обновлением данных.
• не полагайтесь на модульные тесты, вы должны понимать, что делает код и быть уверенным, что он будет вести себя правильно во всех возможных ситуациях.