java - 使用 newSingleThreadExecutor 消除 ExecutorService 中的竞争条件

Question

我写了下面的程序来理解赛车:

import java.util.concurrent.*;

class RaceCount
{
    static int count = 0;

    public static void main(String [] args)
    {        
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            executor.submit(new Callable<String>() {
                public String call() throws Exception {
                    count++; return "Incremented";
                }
            });
        }
        executor.shutdown();
        System.out.println(count);
    }
}

显然，计数远小于 1000。因此，我将 call() 方法签名更改为:

public synchronized String call() throws Exception {

但是，结果仍然小于 1000。如果我使用 newFixedThreadExecutor(1000) 而不是 newSingleThreadExecutor，那么我得到预期的 1000，即使 call() 方法没有前缀 synchronized 关键字。
所以，我的查询是:
1、newSingleThreadExecutor如何同步线程？
2、使用newFixedThreadExecutor为什么不需要同步？

Answer 1

您的问题不是由于竞争条件引起的。它的发生仅仅是因为 executor.shutdown() 在返回之前没有等待完全关闭。

这是来自 java.util.concurrent.ExecutorService.shutdown() 的 javadocs:

...
This method does not wait for previously submitted tasks to complete execution. Use awaitTermination to do that.

换句话说，System.out.println(count) 在某些任务运行之前运行(尽管它必须在所有任务提交之后运行)。

我对您的代码做了一个小改动，以证明这一点:

public static void main(String[] args) {
    ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        int e = i;
        executor.submit(new Callable<String>() {
            public String call() throws Exception {
                System.out.println("Executing " + e);
                count++;
                return "Incremented";
            }
        });
    }
    executor.shutdown();
    System.out.println("Count: " + count);
}

输出是这样的:

...
Executing 835
Executing 836
Executing 837
Count: 837     <----- Printed before all tasks are run
Executing 838
Executing 839
Executing 840
Executing 841
...

这清楚地表明，在您读取 count 变量后，任务会继续运行。

如果您需要确保在读取更新值之前任务已执行，那么您可能需要使用awaitTermination，如下所示:

executor.shutdown();
executor.awaitTermination(3, TimeUnit.SECONDS); //Pick an appropriate timeout value
System.out.println("Count: " + count);