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线程安全

线程安全问题是一个相对专业的编程问题，本章节只提供给有需要的用户。

引用维基百科的解释：

线程安全是编程中的术语，指某个函数、函数库在多线程环境中被调用时，能够正确地处理多个线程之间的共享变量，使程序功能正确完成。

在 Auto.js 中，线程间变量在符合 JavaScript 变量作用域规则的前提下是共享的，例如全局变量在所有线程都能访问，并且保证他们在所有线程的可见性。但是，不保证任何操作的原子性。例如经典的自增"i++"将不是原子性操作。

Rhino 和 Auto.js 提供了一些简单的设施来解决简单的线程安全问题，如锁threads.lock(), 函数同步锁sync(), 整数原子变量threads.atomic()等。

例如，对于多线程共享下的整数的自增操作(自增操作会导致问题，是因为自增操作实际上为i = i + 1，也就是先读取 i 的值, 把他加 1, 再赋值给 i, 如果两个线程同时进行自增操作，可能出现 i 的值只增加了 1 的情况)，应该使用threads.atomic()函数来新建一个整数原子变量，或者使用锁threads.lock()来保证操作的原子性，或者用sync()来增加同步锁。

线程不安全的代码如下：

1var i = 0;
2threads.start(function () {
3    while (true) {
4        log(i++);
5    }
6});
7while (true) {
8    log(i++);
9}

此段代码运行后打开日志，可以看到日志中有重复的值出现。

使用threads.atomic()的线程安全的代码如下:

1//atomic返回的对象保证了自增的原子性
2var i = threads.atomic();
3threads.start(function () {
4    while (true) {
5        log(i.getAndIncrement());
6    }
7});
8while (true) {
9    log(i.getAndIncrement());
10}

或者:

1//锁保证了操作的原子性
2var lock = threads.lock();
3var i = 0;
4threads.start(function () {
5    while (true) {
6        lock.lock();
7        log(i++);
8        lock.unlock();
9    }
10});
11while (true) {
12    lock.lock();
13    log(i++);
14    lock.unlock();
15}

或者:

1//sync函数会把里面的函数加上同步锁，使得在同一时刻最多只能有一个线程执行这个函数
2var i = 0;
3var getAndIncrement = sync(function () {
4    return i++;
5});
6threads.start(function () {
7    while (true) {
8        log(getAndIncrement());
9    }
10});
11while (true) {
12    log(getAndIncrement());
13}

另外，数组 Array 不是线程安全的，如果有这种复杂的需求，请用 Android 和 Java 相关 API 来实现。例如CopyOnWriteList, Vector等都是代替数组的线程安全的类，用于不同的场景。例如:

1var nums = new java.util.Vector();
2nums.add(123);
3nums.add(456);
4toast("长度为" + nums.size());
5toast("第一个元素为" + nums.get(0));

但很明显的是，这些类不像数组那样简便易用，也不能使用诸如slice()之类的方便的函数。在未来可能会加入线程安全的数组来解决这个问题。当然您也可以为每个数组的操作加锁来解决线程安全问题：

1var nums = [];
2var numsLock = threads.lock();
3threads.start(function () {
4    //向数组添加元素123
5    numsLock.lock();
6    nums.push(123);
7    log("线程: %s, 数组: %s", threads.currentThread(), nums);
8    numsLock.unlock();
9});
10
11threads.start(function () {
12    //向数组添加元素456
13    numsLock.lock();
14    nums.push(456);
15    log("线程: %s, 数组: %s", threads.currentThread(), nums);
16    numsLock.unlock();
17});
18
19//删除数组最后一个元素
20numsLock.lock();
21nums.pop();
22log("线程: %s, 数组: %s", threads.currentThread(), nums);
23numsLock.unlock();

sync(func)

  • func {Function} 函数
  • 返回 {Function}

给函数 func 加上同步锁并作为一个新函数返回。

1var i = 0;
2function add(x) {
3    i += x;
4}
5
6var syncAdd = sync(add);
7syncAdd(10);
8toast(i);
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