Java 线程共享对象同步问题

Question

我遇到了 Synchronized 不符合我预期的问题，我也尝试使用 volatile 关键字：

共享对象：

public class ThreadValue {
private String caller;
private String value;
public ThreadValue( String caller, String value ) {
    this.value = value;
    this.caller = caller;
}

public synchronized String getValue() {
    return this.caller + "     "  + this.value;
}
public synchronized void setValue( String caller, String value ) {
    this.caller = caller;
    this.value = value;
}
}

线程 1：

class CongoThread implements Runnable {
    private ThreadValue v;
    public CongoThread(ThreadValue v) {
    this.v = v;

    }
    public void run() {
    for (int i = 0; i  10; i++) {
    v.setValue( "congo", "cool" );
    v.getValue();
    }
    }
}

线程 2：

class LibyaThread implements Runnable {
    private ThreadValue v;
    public LibyaThread(ThreadValue v) {
    this.v = v;

    }
    public void run() {
    for (int i = 0; i  10; i++) {
       v.setValue( "libya", "awesome" );
       System.out.println("In Libya Thread " + v.getValue() );

    }
    }
}

调用类：

class TwoThreadsTest {
    public static void main (String args[]) {

    ThreadValue v = new ThreadValue("", "");
        Thread congo = new Thread( new CongoThread( v ) );
        Thread libya = new Thread( new LibyaThread( v ) );

    libya.start();
        congo.start();

    }
}

偶尔我会得到“在利比亚线程刚果很酷” 这不应该发生。我只期望： “在利比亚线程利比亚真棒” “在刚果线程刚果酷”

我不希望它们混在一起。

Answer 1

为什么不混合？尽管每个单独的调用都是同步的，但没有什么可以阻止一个线程调用 v.setValue，然后是 other 线程调用 setValue，然后是第一个线程调用 getValue()。我相信这就是正在发生的事情。您可以通过以下方式避免这种情况：

public void run() {
    for (int i = 0; i  10; i++) {
       synchronized (v) {
           v.setValue( "libya", "awesome" );
           System.out.println("In Libya Thread " + v.getValue() );
       }
    }
}

这样，在每次迭代中，它确保它调用setValue 和 getValue，同时没有另一个线程调用setValue。

诚然，这不是一个理想的设计 - 但我猜这个演示比其他任何东西都更能理解同步 :)

Answer 2

接下来会发生什么：

1. 线程 1 设置值
2. 线程 2 设置值
3. 线程 1 读取线程 2 设置的值。

为了解决这个问题，您需要有 1 个锁对象来保护两个线程的 get/set 函数调用。最好的方法是创建一个额外的同步方法，它同时执行 set 和 get。然而，有时这是不可取的。在这种情况下，给两个线程一个锁对象。这只是一个普通的对象。然后他们在同步块中使用它。

每个线程的实现都会像下面这样，注意它们需要有完全相同的对象！

Object lockObject = new Object();
Thread t1 = new CongroThread(v, lockObject);
Thread t2 = new LibyaThread(v, lockObject);

...

class CongoThread implements Runnable {
    private ThreadValue v;
    private Object lockObject;

    public CongoThread(ThreadValue v, Object lockObject) {
    this.v = v;
    this.lockObject = lockObject,
    }
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            synchronized(lockObject)
            {
                v.setValue( "libya", "awesome" );
                System.out.println("In Libya Thread " + v.getValue() );
            }
        }
    }
}

Answer 3

问题是，利比亚线程的 v.getValue() 可能在刚果线程调用 v.setValue() 之后立即被调用，从而导致混淆。

解决方案是让线程同时阻塞 get 和 set 值，否则您将继续遇到该问题。您必须在 setter 内部调用 getter，或者使用等待/通知让另一个线程等待，直到一个线程同时设置并获取值。