java - 线程死锁

Question

我有 2 个线程。一个线程打印奇数，第二个线程打印偶数。现在，我必须交替执行线程，以便我可以输出 1,2,3,4,5,6,.....

我为此编写了一个程序，这导致了死锁。有人可以解释代码有什么问题以及如何纠正它吗？

class BooleanObject {
boolean flag;
BooleanObject(boolean flag) {
    this.flag = flag;
}
}
class EvenThread extends Thread {
Object lock;
BooleanObject flagObj;
EvenThread(Object o, BooleanObject flag) {
    lock = o;
    this.flagObj = flag;
}
public void run() {
    for (int i=2;i<100;i+=2) {
        synchronized(lock) {
            if (flagObj.flag == false) {
                flagObj.flag = true;
                lock.notify();
            }
            else {
                try {
                    while (flagObj.flag == true) {
                        lock.wait();
                    }
                }
                catch (InterruptedException e) {

                }
            }
            System.out.println(i);
        }
    }
}
}

class OddThread extends Thread {
Object lock;
BooleanObject flagObj;
OddThread(Object o, BooleanObject flag) {
    lock = o;
    this.flagObj = flag;
}
public void run() {
    for (int i=1;i<100;i+=2) {
        synchronized(lock) {
            if (flagObj.flag == true) {
                flagObj.flag = false;
                lock.notify();
            }

            else {
                try {
                    while(flagObj.flag == false) {
                        lock.wait();
                    }
                }
                catch (InterruptedException e) {

                }
            }
            System.out.println(i);
        }
    }
}
}

public class EvenOddThreads {
public static void main(String[] args) {
    Object obj = new Object();
    BooleanObject flagObj = new BooleanObject(true);
    EvenThread et = new EvenThread(obj,flagObj);
    OddThread ot = new OddThread(obj,flagObj);

    et.setName("even thread");
    ot.setName("odd thread");

    et.start();
    ot.start();
}
}

Answer 1

问题在于自动装箱。当您将 flag 从 true 更改为 false 或相反时，您实际上获得了一个全新的 Boolean 对象。也就是说，这一行:

flag = false;

相当于:

flag = new Boolean(false);

一旦发生这种情况，您的两个线程就会引用两个不同的 Boolean 对象，因此它们的标志最终会不同步，并且两个线程都无法向另一个线程发出唤醒信号。当 OddThread 更改标志时，EvenThread 仍然具有旧标志对象，因此它看不到新值。

因为 Boolean 对象是不可变的，所以您需要更改标志以使用其他一些可变对象，这些对象可以在不创建新对象的情况下就地更改值。那个，或者让两个类都引用一个公共(public)(可能是全局)变量。

正如@erickson 建议的那样，您可以使用可变的AtomicBoolean。另一种笨拙的方法是将 flag 更改为:

boolean[] flag = new boolean[1];

然后在每个地方使用 flag[0]。然后，两个线程都可以更改 flag[0]，同时始终引用相同的 boolean[] 数组对象。你不会有自动装箱问题。

...

此外，将对 wait() 的任何调用包装在一个循环中是个好主意。 wait() 可能会受到虚假唤醒的影响，即使实际上没有人调用过 notify()，调用也会返回。要解决这个问题，您应该在醒来后始终检查您的保护状态，以确保唤醒不是虚假的。

while (flag == true) {
    lock.wait();
}

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更新

I have made the changes based on your suggestions above; but i am not getting the expected output. I will paste the modified code above. Here is the output i am getting 1 2 4 3 5 6 8 7 9 10 11 13 12 15 17 14....

当你结束等待时，一旦你被唤醒，你就不会切换 flag 并通知其他线程。我建议重新组织一下您的代码，使其看起来像“等待；打印；通知”。像这样的东西:

synchronized (lock) {
    while (flagObj.flag == false) {
        lock.wait();
    }

    System.out.println(i);

    flagObj.flag = false;
    lock.notify();
}