java - 代码意外停止而不是无限运行

Question

这是一个经典的排队问题。应该输入一个数字并得到相同的数字。这应该永远持续下去。

我的老师用这个问题来演示wait()的使用。但我的处理方式有所不同。

public class Q {
    int n;
    boolean Ready;
    public Q()
    {
        Ready = false;
    }
    public void setReady(boolean ready) {
        Ready = ready;
    }
    public boolean isReady() {
        return Ready;
    }
    synchronized void put(int n)
    {
        this.n = n;
        System.out.println("PUT:"+n);
    }
    synchronized int get()
    {
        System.out.println("GOT:"+n);
        return n;
    }
}

public class Producer extends Thread {

    Q q;

    public Producer(Q q) {
        super();
        this.q = q;
    }

    public void run()
    {
        int i=0;
        for(;;)
        {
            if(!q.isReady())
            {
                q.put(i++);
                q.setReady(true);
            }
        }
    }
}

public class Consumer extends Thread {
    Q q;

    public Consumer(Q q) {
        super();
        this.q = q;
    }



    public void run()
    {
        for(;;)
        {
            if(q.isReady())
            {
                q.get();
                q.setReady(false);
            }
        }
    }
}

然后，在 main 中，我将同一个 Q 对象链接到消费者和生产者。然后我启动两个线程(消费者对象和生产者对象)。

代码在 48,84 等数字后停止。但我认为这应该是一个无限循环。

Answer 1

您的代码中存在多个问题。

首先，即使 getter 和 setter 也不是线程安全的。在生产者的 run() 的 for 循环主体中

if(q.isReady())
            {
                q.get();
                q.setReady(false);
            }
...

q.isReady() 和 if 的主体可能不会逐行执行。

• 一个问题可能是 q.isReady() 对第一个线程返回 true，然后第二个线程正在获取句柄，也正在执行 q.isReady()，因此 if -> q.setReqady 的主体(假)被执行。
• 第一个线程取回句柄，还执行了 q.get() 和 q.setReady(false) (因为线程返回了之前的位置)，这是意料之外的。

有两种可能的方法可以解决这个问题:

<强>1。同步 getter 和 setter

public synchronized void setReady(boolean ready) {
        Ready = ready;
    }
    public synchronized boolean isReady() {
        return Ready;
    }

<强>2。同步需要“原子”执行的部分

• 此方法更容易出错，因为您必须从外部同步方法的使用。可能有不止一个地方执行相同的方法 - 您必须在各处同步它们。您可以通过将方法链放入“synchronized(ritical object) { ... }” block 中来实现此目的。所有线程的“对象实例”都会被锁定，直到同步的主体完全执行为止。

<强>3。您错误地执行了线程

1. 由于您没有展示您的主要方法，我必须想象您是如何做到的。我的建议是启动多个消费者和生产者，这会导致同步错误。

如果你只启动一个生产者和一个消费者......

您错误地启动了线程如果你的主要方法看起来像这样:

...
消费者1.start();生产者1.start();}

这里的问题是您没有等待线程完成。即使线程应该继续运行，您的主线程也会在启动其他线程后停止执行。JVM 将在某个时刻清理丢失的线程(它们不会永远运行，因为您丢失了它们的引用)。

只需调用 Consumer1.join() 或 procer1.join() (或两者)即可修复此问题。