为什么是a+=1在ruby中是线程安全的操作吗？

代码段：

a = 0
Array.new(50){
  Thread.new {
    500_000.times { a += 1 }
  }
}.each(&:join)
p "a: #{a}"

结果：

a=25_000_000

据我了解，（MRI）Ruby使用GIL，所以只有一个Ruby线程可以获得CPU，但是当线程切换发生时，Ruby线程的一些数据将被存储起来，以便稍后恢复线程。因此，理论上，

a+=1

可能不是线程安全的

但是上面的结果证明我错了。Ruby是否使

a+=1

原子化？如果为true，哪些操作可以被认为是线程安全的？

它既不是原子操作，也不是线程安全操作 在您的示例中，明显的一致性主要是由于全局解释器锁，但也部分是由于Ruby引擎和代码序列（理论上）异步线程的方式。您得到的结果是一致的，因为每个线程中的每个循环只是增加a的当前值，而a不是块局部变量或线程局部变量。对于YARV虚拟机上的线程，一次只有一个线程在检查或设置a的当前值，但我不会说这是一个原子操作。这只是引擎在线程之间缺乏实时并发性以及Ruby虚拟机的底层实现的副产品

如果您担心在Ruby中保存线程安全，而不依赖于恰好看起来一致的特殊行为，请考虑使用类似线程安全的库。否则，您可能依赖于在Ruby引擎或Ruby版本中无法保证的行为

例如，在JRuby中连续运行三次代码（确实有并发线程）通常会在每次运行时产生不同的结果。例如：

#=>“a:3353241”

#=>“a:3088145”

#=>“a:2642263”

它既不是原子的，也不是线程安全的 在您的示例中，明显的一致性主要是由于全局解释器锁，但也部分是由于Ruby引擎和代码序列（理论上）异步线程的方式。您得到的结果是一致的，因为每个线程中的每个循环只是增加a的当前值，而a不是块局部变量或线程局部变量。对于YARV虚拟机上的线程，一次只有一个线程在检查或设置a的当前值，但我不会说这是一个原子操作。这只是引擎在线程之间缺乏实时并发性以及Ruby虚拟机的底层实现的副产品

如果您担心在Ruby中保存线程安全，而不依赖于恰好看起来一致的特殊行为，请考虑使用类似线程安全的库。否则，您可能依赖于在Ruby引擎或Ruby版本中无法保证的行为

例如，在JRuby中连续运行三次代码（确实有并发线程）通常会在每次运行时产生不同的结果。例如：

#=>“a:3353241”

#=>“a:3088145”

#=>“a:2642263”

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Ruby没有一个定义良好的内存模型，因此在某种哲学意义上，这个问题是非理性的，因为没有内存模型，“线程安全”一词甚至没有定义。例如，甚至不记录

人们在Ruby中编写并发代码时没有定义好的内存模型，这种方式本质上是“猜测和测试”。您猜测这些实现将做什么，然后在尽可能多的平台上测试尽可能多的实现版本，在尽可能多的CPU体系结构和尽可能多的不同系统大小上测试尽可能多的操作系统

正如您在中所看到的，即使只是测试另一个实现，也已经表明您的结论是错误的。（专业提示：永远不要基于1的样本大小进行概括！）

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另一种选择是使用已经完成上述工作的库，如Todd回答中提到的库。他们做我上面提到的所有测试。他们还和各种实现的维护人员密切合作。例如，TruffleRuby的首席开发人员Chris Seaton也是并发ruby的维护者之一，JRuby的首席开发人员Charlie Nutter也是贡献者之一。

ruby没有一个定义良好的内存模型，因此从某种哲学意义上讲，这个问题是非理性的，因为没有内存模型，术语“线程安全”甚至没有定义。例如，甚至没有记录

人们在Ruby中编写并发代码时没有定义好的内存模型，这种方式本质上是“猜测和测试”“。您猜猜这些实现会做什么，然后在尽可能多的平台上测试尽可能多的实现版本，在尽可能多的CPU架构和尽可能多的不同系统大小上测试尽可能多的操作系统

正如您在中所看到的，即使只是测试另一个实现，也已经表明您的结论是错误的。（专业提示：永远不要基于1的样本大小进行概括！）

另一种选择是使用已经完成上述工作的库，如Todd回答中提到的库。他们做我上面提到的所有测试。他们还和各种实现的维护人员密切合作。例如，TruffleRuby的首席开发者Chris Seaton也是并发ruby的维护者之一，JRuby的首席开发者Charlie Nutter也是贡献者之一

但是上面的结果证明我错了

结果具有误导性。在Ruby中，

a+=1

是以下内容的简写：

a = a + 1

a+1

是赋值之前发生的方法调用。由于整数是Ruby中的对象，我们可以重写该方法：

module ThreadTest
  def +(other)
    super
  end
end
Integer.prepend(ThreadTest)

上面的代码没有做任何有用的事情，它只是调用

super

。但仅仅是在t之上添加一个Ruby实现

Integer.prepend(ThreadTest)

a = 0
Array.new(50){
  Thread.new {
    500_000.times { a += 1 }
  }
}.each(&:join)
p "a: #{a}"
#=> "a: 11916339"