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java-SecureRandom具有多个线程的流怪异行为

(java - SecureRandom stream weird behavior with multiple threads)

发布于 2020-12-02 11:29:52

我正在尝试使用生成随机值SecureRandom,特别是它对流的支持。理想情况下,应在恒定的基础上生成值,因此流可以是无限的:

SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
Iterator<Integer> idIterator = secureRandom.ints().distinct().iterator();

该文档指出SecureRandom对象可以安全地被多个并发线程使用”。但是,当多个线程从迭代器检索下一个值时,我(至少)在一个线程中出现了一个错误,该错误似乎是由于竞争条件造成的:

Thread t1 = new Thread(() -> idIterator.next());
Thread t2 = new Thread(() -> idIterator.next());
t1.start();
t2.start();


Exception in thread "Thread-1" java.lang.IllegalStateException: source already consumed or closed
    at java.base/java.util.stream.AbstractPipeline.sourceSpliterator(AbstractPipeline.java:409)
    at java.base/java.util.stream.AbstractPipeline.lambda$spliterator$0(AbstractPipeline.java:367)
    at java.base/java.util.stream.StreamSpliterators$AbstractWrappingSpliterator.init(StreamSpliterators.java:142)
    at java.base/java.util.stream.StreamSpliterators$AbstractWrappingSpliterator.doAdvance(StreamSpliterators.java:157)
    at java.base/java.util.stream.StreamSpliterators$IntWrappingSpliterator.tryAdvance(StreamSpliterators.java:358)
    at java.base/java.util.Spliterators$2Adapter.hasNext(Spliterators.java:726)
    at java.base/java.util.Spliterators$2Adapter.nextInt(Spliterators.java:732)
    at java.base/java.util.PrimitiveIterator$OfInt.next(PrimitiveIterator.java:128)
    at java.base/java.util.PrimitiveIterator$OfInt.next(PrimitiveIterator.java:86)
    at example.Example.foo(Example.java:39)

当我多次运行代码时,有时会遇到另一种异常(NullPointerException)。

如果我限制流并删除distinct()操作,则行为是相同的

secureRandom.ints().limit(100).iterator(); 

编辑:

另一方面,如果我避免使用流,而只是SecureRandom.nextInt()从每个线程调用,则不会观察到任何竞争情况。

Thread t1 = new Thread(() -> secureRandom.nextInt());
Thread t2 = new Thread(() -> secureRandom.nextInt());
t1.start();
t2.start(); // code is thread-safe

我想知道为什么迭代器会改变行为?特别是该ints()方法的Javadocs声明“将生成伪随机int值,就好像它是调用该方法的结果一样nextInt()

PS:当然,我可以解决此问题,但同步线程以获取下一个值。

Questioner
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sponge 2020-12-02 21:59:14

虽然SecureRandom它本身是线程安全的,但流不是。整个Streams API的构建都可以通过单个线程进行访问。尽管可以并行执行中间操作,但必须从单个线程中调用它们。

因此ints(),它的迭代器也不是线程安全的。

因此,你可以做的是为每个线程创建一个流。

Thread t1 = new Thread(() -> secureRandom.ints().distinct().iterator().next());
Thread t2 = new Thread(() -> secureRandom.ints().distinct().iterator().next());
t1.start();
t2.start();