Thread Interference

考虑一个名为Counter的简单类

class Counter {
    private int c = 0;

    public void increment() {
        c++;
    }

    public void decrement() {
        c--;
    }

    public int value() {
        return c;
    }

}

设计Counter时，每次对increment的调用将对c加 1，而对decrement的每次调用将从c中减去 1.但是，如果从多个线程引用了Counter对象，则线程之间的干扰可能会阻止此事件按预期发生。

当在不同线程中运行但作用于相同数据的两个操作交错时，就会发生干扰。这意味着这两个操作由多个步骤组成，并且步骤 Sequences 重叠。

Counter实例上的操作似乎无法交叉，因为c上的两个操作都是单个简单语句。但是，即使简单的语句也可以由虚拟机转换为多个步骤。我们不会检查虚拟机采取的具体步骤-足以知道单个表达式c++可以分解为三个步骤就足够了：

• 检索c的当前值。

• 将检索到的值增加 1.

• 将增加的值存储回c。

表达式c--可以用相同的方式分解，除了第二步是递减而不是递增。

假设线程 A 大约在线程 B 调用decrement的同时调用increment。如果c的初始值为0，则其交错操作可能遵循以下 Sequences：

• 线程 A：检索 c。

• 线程 B：检索 c。

• 线程 A：增加检索值；结果是 1.

• 线程 B：递减检索值；结果是-1.

• 线程 A：将结果存储在 c 中； c 现在是 1.

• 线程 B：将结果存储在 c 中； c 现在为-1.

线程 A 的结果丢失，被线程 B 覆盖。这种特殊的交织只是一种可能。在不同的情况下，可能是线程 B 的结果丢失了，或者根本没有错误。由于线程干扰错误是不可预测的，因此可能很难检测和修复。