java - 同步线程无法正常工作

Question

我试图理解线程，所以我做了一个简单的程序。我从文件中读取数字，将它们放入一个数组中，然后对于数组中的每个元素，我将其与自身相乘，然后，当遍历整个数组时，我将其写入文件中。我在这个程序中使用了 n 个线程。问题是，并不是每次我都能得到我期望的答案。例如:

数字:2 3 4 1 1 4输出:4 9 16 1 1 16 - 正确

有时我会得到相同的数字:输出:16 81 256 1 1 256 - 这显然不是我想要的。

这是源代码:

类 MyThread2 进行乘法:

package thr;

import java.util.ArrayList;

public class MyThread2 extends Thread{

    private ArrayList<Integer> array;

    public MyThread2(ArrayList<Integer> a){
        array = a;
    }

    public void run(){
        for(int i=0; i < array.size(); i++){
            synchronized (this) {
                array.set(i, array.get(i) * array.get(i));
            }
        }
    }
};

类App - 这是应用程序

package thr;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;

public class App {

    public ArrayList<Integer> readFromFile(String str){
        ArrayList<Integer> a = new ArrayList<Integer>();
        try{
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(str));
            String message = null;
            while((message = reader.readLine()) != null){
                try{
                    int nr = Integer.parseInt(message);
                    a.add(nr);
                }catch(NumberFormatException e){
                    System.out.println(e.getMessage());
                }
            }
            reader.close();
        }catch(IOException e){
            System.out.println(e.getMessage());
        }

        return a;
    }

    public void writeToFile(ArrayList<Integer> a){
        try{
            BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"));
            for(int i=0; i < a.size(); i++){
                writer.write(a.get(i).toString());
                writer.newLine();
            }
            writer.close();
        }catch(IOException e){
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }


    public ArrayList<Integer> runThreads(ArrayList<Integer> a, int nrThreads) {

        ArrayList<MyThread2> thread = new ArrayList<MyThread2>();
        int i;


        for(i=0; i < nrThreads; i++){
            thread.add(new MyThread2(a));
        }


        for (i = 0; i < thread.size(); i++) {
            thread.get(i).start();
        }

        System.out.println("in fctie");
        print(a);
        System.out.println("in fctie");

        return a;
    }

    public void print(ArrayList<Integer> array){
        for(int i=0; i < array.size(); i++){
            System.out.println(array.get(i));
        }
    }

    public static void main(String[] args){
        App app = new App();
        ArrayList<Integer> array;

        array = app.readFromFile("numbers.txt");
        app.print(array);
        app.runThreads(array, 5);
        app.print(array);
        app.writeToFile(array);
    }

}

有人知道我做错了什么吗？

Answer 1

您的代码中有很多问题。

首先:你的main方法启动N个线程，然后打印并保存所有这些线程正在修改的列表的内容。您没有等待线程完成，因此主线程和所有 MyThread2 线程正在以不可预测的方式同时访问该列表。

第二:有0个同步。唯一进行同步的地方是

synchronized (this) {
    array.set(i, array.get(i) * array.get(i));
}

因此每个线程都会自行同步。所有线程都使用单独的锁，因此可以同时访问线程不安全列表。这有点像你有一把有 10 个门和 10 把 key 的保险箱锁:在这样的设计中，10 个人可以同时打开锁。你需要的是一扇门和一把 key 。