这段代码有竞争条件吗？

Question

我只需要用java线程做一个竞态条件的例子，我写了这段代码，但我不确定它是否有竞态条件。

谁能告诉我下面的代码是否存在竞争条件，以及如何改进或简化它？

（抱歉英语不好）

public class RaceCondition extends Thread{

static int count=0;   //the variable where the race condition need to happen
static int contador1 = 0;    //variables to count
static int contador2 = 0;


static Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
    public void run(){

        while(contador1!=20){
        count ++;
        System.out.print(count + " ");
        contador1++;

        }
    }
     });

static Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
    public void run(){
        while(contador2!=20){

        int k = 5;
        count += 5*k;
        System.out.print(count + " ");
        contador2 ++;

        }
    }
     });

public static void main(String[] args) {

     t1.start();
     System.out.println(" ");
     t2.start();

    }

}   

Answer 1

您确实有竞争条件。 ++ 或 += 操作在 Java 中都不是作为原子操作实现的，两个线程在尝试读取和更新计数字段时可能会相互干扰。

此外，无法保证对共享变量的更新在线程间可见，因此一个线程甚至可能看不到另一个线程的更新值。

您可以通过将 count 静态变量设置为 AtomicInteger 来解决这两个问题。使用getAndIncrement 代替++，使用getAndAdd 代替+=。

关于为什么++ 会这样工作，请参阅Why ++ is not implemented as an atomic operation in Java。

Answer 2

您没有任何竞争条件。线程仅分别访问变量contador1 和contador2。两个线程都没有修改或读取变量。

t2 甚至有它自己使用的本地k，而不是你标记的k。

count 在哪里声明？

Answer 3

“当两个或多个线程可以访问共享数据并尝试同时更改它时，就会发生竞争条件。因为线程调度算法可以随时在线程之间交换，所以你不知道其中的顺序线程将尝试访问共享数据。因此，数据更改的结果取决于线程调度算法，即两个线程都在“竞相”访问/更改数据。 源 = What is a race condition?

请注意这部分“数据更改的结果取决于线程调度算法”以及代码中变量计数的操作方式。

Answer 4

为了有一个竞争条件，你需要有线程来读/写内存的共享部分（例如一个全局/静态变量）。在这里，您的线程不交互，因此没有竞争条件。此外，您在线程 2 代码中重新声明了 k，因此您的全局 k 永远不会被使用。

试试这个：

public class RaceCondition extends Thread{

    static int k = 0;       //the variable where the race condition need to happen


    public void run(){

        while( k != 20 ){
            k++;
            try{
                Thread.sleep( 1 );
            }catch( InterruptedException e ){

            }
            System.out.print( k + " " );

        }
    }


    public static void main( String[] args ){

        RaceCondition t1 = new RaceCondition();
        RaceCondition t2 = new RaceCondition();
        t1.start();
        t2.start();
    }

}

Answer 5

没有。当两个或多个线程访问相同的变量时，就会出现竞争条件，这会导致结果出现问题。例如，

static int a = 2;
static int b = 0;

static Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
    public void run(){
        if(a == 2) {
            b = 5 * a;
            System.out.println(a);
        }
    }
});

static Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
    public void run(){
        a = 5;
    }
});

这里，考虑一下在 Thread1 刚刚执行了if(a == 2) 之后，Thread2 改变了a = 5 的值。因此，我们将得到25，而不是期望值 10。

Answer 6

这是代码：

package RaceCondition;

public class RaceCondition extends Thread {

    static int count = 0;
    static int contador1 = 0;
    static int contador2 = 0;

    static Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
        public void run() {

            while (contador1 != 20) {
                count++;
                System.out.print(count + " ");
                contador1++;
            }
            System.out.println("fine t1");

        }
    });

    static Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            while (contador2 != 20) {
                int k = 5;

                count += 5;

                System.out.print(count + " ");
                contador2++;
            }
            System.out.println("fine t2");
        }
    });

    public static void main(String[] args) {

        t1.start();
        System.out.println(" ");

        t2.start();

    }

}