Question

在旨在突出竞争条件的作业中，我们获得了以下代码

public class IncreaseDecrease {

    public static int IntegerVariable = 0;
    public static final int NUM_ITER = 5000000;

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Increase inc;
        Decrease dec;

        while (true) {          
            inc = new Increase();
            dec = new Decrease();

            inc.start();
            dec.start();

            inc.join();
            dec.join();

            System.out.println(IntegerVariable);
            IntegerVariable = 0;
            Thread.sleep(750);
        }
    }   
}

class Increase extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < IncreaseDecrease.NUM_ITER; i++) {
            IncreaseDecrease.IntegerVariable++;
        }
    }
}

class Decrease extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < IncreaseDecrease.NUM_ITER; i++) {
            IncreaseDecrease.IntegerVariable--;
        }
    }
}

如果每个线程在另一个线程读取之前可以更新该值，则该代码可以打印0，但是由于竞争条件不会发生这种情况，它可以打印-5000000和5000000之间的任何值。我在windows和repl.it上运行了该代码，它给出了预期的输出： -310951 -1918567 -3374495 -3219135 -2286639 -3221055 -3794319 -2442047 -2776415 -3617391 但是在Ubuntu上，当我运行它时，它每次都给出0。

我的问题是，为什么会这样？ Ubuntu是否以不同的方式管理线程，还是仅仅是我的计算机的特殊情况？

编辑：在将增量放入不同的方法并向其添加一个操作之后，我观察了竞争条件。这是最终的代码：

public class IncreaseDecrease {

    public static int IntegerVariable = 0;
    public static final int NUM_ITER = 5000000;

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Increase inc;
        Decrease dec;

        while (true) {          
            inc = new Increase();
            dec = new Decrease();

            inc.start();
            dec.start();

            inc.join();
            dec.join();

            System.out.println(IntegerVariable);
            IntegerVariable = 0;
            Thread.sleep(750);
        }
    }
    public static void increment ()
    {
        IntegerVariable++;
        double a = Math.pow(3, 7);
    }
    public static void decrement()
    {
        IntegerVariable--;
        double a = Math.pow(3, 7);
    }
}

class Increase extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < IncreaseDecrease.NUM_ITER; i++) {
            IncreaseDecrease.increment();
        }
    }
}

class Decrease extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < IncreaseDecrease.NUM_ITER; i++) {
            IncreaseDecrease.decrement();
        }
    }
}

Answer 1

我想说明Linux下使用服务器编译器的Hotspot虽然不在Windows上，但更可能的解释是：编译器可以用单个表达式替换整个循环，这就是HotSpot绝对有能力。添加任何本机方法都会使其变得不可能，从而更有可能观察到竞争条件

我猜这也许就是这种情况。

您是否尝试过 IntegerVariable volatile ？这将阻止可能发生的某些编译器优化。

public static volatile int IntegerVariable = 0;

Answer 2

对Java中的线程存在一种常见的误解，即它们真正有效地交错处理处理。这实际上并不完全正确，不同系统上的不同JVM的工作方式不同。

这一切都源于JVM决定切换线程的时候。 JVM可能会在遇到Thread.sleep()或阻塞方法（如synchronized或lock时切换线程，但通常如果某个线程没有执行涉及阻塞的任何事情，它会让线程运行。

你的循环在递增和递减值时旋转，没有暂停。如果你在循环中添加Thread.sleep(0)调用，你可能会看到一个区别，因为你为JVM提供了更多机会来切换你的线程。

    for (int i = 0; i < IncreaseDecrease.NUM_ITER; i++) {
        IncreaseDecrease.IntegerVariable--;
        // Add this.
        Thread.sleep(0);
    }

在Windows中使用竞争条件进行编程，但在Ubuntu中进行编程

2 个答案: