在线程之间共享资源，不同java版本中的不同行为答案

【问题标题】：Sharing a resource among Threads, different behavior in different java versions在线程之间共享资源，不同java版本中的不同行为
【发布时间】：2012-10-16 10:19:57
【问题描述】：

这是我第一次遇到下面这样的事情。

多个线程（实现 Runnable 的内部类）共享一个数据结构（上层类的实例变量）。
工作：从 Eclipse 项目的 bin 文件夹中获取类，在 Unix 机器上运行。
不工作：直接在 Unix 机器上编译 src 并使用那些类文件。代码编译后运行，没有错误/警告，但一个线程无法正确访问共享资源。
问题：一个线程将元素添加到上述常见的 DS。第二个线程执行以下操作...
```
  while(true){
   if(myArrayList.size() > 0){
   //do stuff
   }
```
}
日志显示大小在线程 1 中更新。
由于某种神秘的原因，工作流程没有进入 if() ...

如果我直接从 Eclipse 的 bin 文件夹中粘贴类文件，则完全相同的代码可以完美运行。

如果我遗漏了任何明显的东西，我深表歉意。

代码：

ArrayList<CSRequest> newCSRequests = new ArrayList<CSRequest>();

//线程1

private class ListeningSocketThread implements Runnable {
    ServerSocket listeningSocket;

    public void run() {
        try {
            LogUtil.log("Initiating...");
            init(); // creates socket
            processIncomongMessages();
            listeningSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void processIncomongMessages() throws IOException {     
        while (true) {
            try {
                processMessage(listeningSocket.accept());
            } catch (ClassNotFoundException e) {                    
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    private void processMessage(Socket s) throws IOException, ClassNotFoundException {
        // read message
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(s.getInputStream());
        Object message = ois.readObject();
        LogUtil.log("adding...: before size: " + newCSRequests.size());
        synchronized (newCSRequests) {
                newCSRequests.add((CSRequest) message);
        }
        LogUtil.log("adding...: after size: " + newCSRequests.size()); // YES, THE SIZE IS UPDATED TO > 0
        //closing....
        
    }
    
........

}

//Thread 2
private class CSRequestResponder implements Runnable {

        public void run() {
            LogUtil.log("Initiating..."); // REACHES..
            while (true) {
//              LogUtil.log("inside while..."); // IF NOT COMMENTED, FLOODS THE CONSOLE WITH THIS MSG...
                if (newCSRequests.size() > 0) { // DOES NOT PASS
                    LogUtil.log("inside if size > 0..."); // NEVER REACHES....
                    try {
                        handleNewCSRequests();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
....
}

更新

解决方案是在我检查线程 2 中的大小之前添加 synchronized(myArrayList)。

【问题讨论】：

标签： java multithreading parallel-processing thread-safety javac

【解决方案1】：

要在多线程环境中访问共享结构，您应该使用隐式或显式锁定来确保线程之间的安全发布和访问。使用上面的代码，它应该是这样的：

while(true){
    synchronized (myArrayList) {
        if(myArrayList.size() > 0){
            //do stuff
        }
    }
    //sleep(...) // outside the lock!
}

注意：这个模式看起来很像producer-consumer，使用队列更好地实现。 LinkedBlockingQueue 是一个很好的选择，它提供了内置的并发控制功能。这是线程间安全发布数据的良好结构。使用并发数据结构可以让你摆脱同步块：

Queue queue = new LinkedBlockingQueue(...)
...
while(true){
        Data data = queue.take(); // this will wait until there's data in the queue
        doStuff(data);
}

【讨论】：

【解决方案2】：

每次您在parallel region（一个具有多个并行运行的线程的区域）内修改给定的shared variable 时，您必须确保mutual exclusion。您可以使用synchronized 或locks 在Java 中保证mutual exclusion，通常在需要更细粒度的同步时使用锁。

如果程序只对给定的共享变量进行性能读取，则不需要同步/锁定对该变量的访问。

由于您是该主题的新手，我向您推荐tutorial

【讨论】：

【解决方案3】：

如果我做对了.. 至少有 2 个线程使用相同的共享数据结构。你提到的数组..如果数组的大小> 0，一个线程将值添加到数组中，第二个线程“做事”。在第一个线程有机会运行并添加值之前，线程调度程序有可能运行第二个线程（检查集合是否 > 0）。从 bin 运行类或重新编译它们无关。如果您要从 bin 目录再次运行该应用程序，您可能会再次看到该问题。您运行该应用程序多少次？它可能无法始终如一地重现，但有时您可能会再次看到该问题。

您可以以串行方式访问数据结构，一次只允许一个线程访问数组。但这并不能保证第一个线程会运行，只有第二个线程才会检查大小是否 > 0。

根据您需要完成的任务，可能有更好的/其他方式来实现。不一定使用数组来协调线程..

【讨论】：

【解决方案4】：

检查返回

newCSRequests.add((CSRequest) message);

我猜它可能由于某种原因没有被添加。如果它是 HashSet 或类似的，可能是因为多个对象的哈希码返回相同的值。消息对象的equals实现是什么？

你也可以使用

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));

确保数组列表始终正确同步。

HTH

【讨论】：