System.out.println 的多线程输出是否交错

Question

如果多个线程在没有同步的情况下调用 System.out.println(String)，输出会交错吗？或者每一行的写入都是原子的？ API没有提到同步，所以这似乎是可能的，或者是缓冲和/或虚拟机内存模型等阻止了交错输出？

编辑：

例如，如果每个线程包含：

System.out.println("ABC");

输出保证为：

ABC
ABC

或者可能是：

AABC
BC

Answer 1

由于 API 文档没有提及

System.out

对象 上的线程安全性，也没有提到

PrintStream#println(String)

方法 你不能假设它是线程安全的。

但是，特定 JVM 的底层实现完全有可能对

println

方法使用线程安全函数（例如 glibc 上的 printf），因此，实际上，输出将根据您的要求得到保证第一个示例（始终是

ABC\n

然后是

ABC\n

，第二个示例中绝不会散布字符）。 但请记住，有很多 JVM 实现，它们只需要遵守 JVM 规范，而不是该规范之外的任何约定。

如果您绝对必须确保不会像您所描述的那样散布 println 调用，那么您必须手动强制执行互斥，例如：

public void safePrintln(String s) {
  synchronized (System.out) {
    System.out.println(s);
  }
}

当然，这个例子只是一个说明，不应该被视为“解决方案”；还有许多其他因素需要考虑。例如，上面的

safePrintln(...)

方法仅当 all 代码使用该方法并且没有任何内容直接调用

System.out.println(...)

时才是安全的。

Answer 2

OpenJDK 源代码回答了您的问题：

public void println(String x) {
    synchronized (this) {
        print(x);
        newLine();
    }
}

参考：https://hg.openjdk.org/jdk6/jdk6/jdk/file/39e8fe7a0af1/src/share/classes/java/io/PrintStream.java#l772

Answer 3

只要您不通过

OutputStream

更改

System.setOut

，它就是线程安全的。

虽然它是线程安全的，但您可以有许多线程写入

System.out

，这样

Thread-1
  System.out.println("A");
  System.out.println("B");
  System.out.println("C");
Thread-2
  System.out.println("1");
  System.out.println("2");
  System.out.println("3");

可以阅读

1
2
A
3
B
C

以及其他组合。

所以回答你的问题：

当您写入

System.out

时 - 它会获取

OutputStream

实例上的锁 - 然后它将写入缓冲区并立即刷新。

一旦释放锁，

OutputStream

就会被刷新并写入。 不会有像

1A 2B

这样连接不同字符串的情况。

编辑以回复您的编辑：

使用

System.out.println

就不会发生这种情况。由于

PrintStream

同步整个函数，因此它将填充缓冲区，然后自动刷新它。任何进入的新线程现在都将有一个新的缓冲区可供使用。

Answer 4

为了澄清一下，假设您有两个线程，一个打印

"ABC"

，另一个打印

"DEF"

。你永远不会得到这样的输出：

ADBECF

，但你可以得到其中一个

ABC
DEF 

或

DEF
ABC