Question

我想知道java线程中不安全的递减/递增的结果，所以有我的程序：

主要课程：

public class Start {

    public static void main(String[] args) {

        int count = 10000000, pos = 0, neg = 0, zero = 0;

        for (int x=0; x<10000; x++) {

            Magic.counter = 0;

            Thread dec = new Thread(new Magic(false, count));
            Thread inc = new Thread(new Magic(true, count));

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

            try {
                inc.join();
                dec.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println("Error");
            }

            if (Magic.counter == 0)
                zero++;
            else if (Magic.counter > 0)
                pos++;
            else
                neg++;
        }

        System.out.println(Integer.toString(neg) + "\t\t\t" + Integer.toString(pos) + "\t\t\t" + Integer.toString(zero));
    }
}

线程类：

public class Magic implements Runnable {

    public static int counter = 0;

    private boolean inc;
    private int countTo;

    public Magic(boolean inc, int countTo) {
        this.inc = inc;
        this.countTo = countTo;
    }

    @Override
    public void run() {

        for (int i=0;i<this.countTo;i++) {

            if (this.inc)
                Magic.counter++;
            else
                Magic.counter--;
        }

    }
}

我已经运行了几次程序，并且总是得到更积极的结果然后是否定的。我也试图改变哪些线程开始的顺序，但这没有改变。一些结果：

Number of results < 0 | Number of results > 0 | Number of results = 0

1103                8893                4
3159                6838                3
2639                7359                2
3240                6755                5
3264                6728                8
2883                7112                5
2973                7021                6
3123                6873                4
2882                7113                5
3098                6896                6

Answer 1

我打赌你会看到完全相反的行为与下面的改变（即，反转分支而不改变其他任何东西）：

if (this.inc)
   Magic.counter--; // note change, and lie about `this.inc`
else
   Magic.counter++;

如果是真的，这表明这有什么表明线程交互？

现在，为了好玩，让Magic.counter易变 - [怎么]结果发生变化？

如何删除volatile并使用if/else围绕lock？（lock确保完整的记忆围栏并建立一个关键区域。它应该总是产生完美的结果。）

快乐的编码。

需要考虑的事项：

代码只能看到小于或大于零，而不是整体漂移/变化：只需+1或-1即可提示缩放比例。（扩展收集的数据可能更有用。）
执行“else”分支需要花费更长的时间，因为需要跳转;通常这不是问题，但超过1000万次......一两次不多。
在Magic.counter变量的可见性中，很多背景中缺少volatile / memory-fence。（我相信符合标准的JVM实际上可能会产生更糟糕的结果......）
++和--运算符本质上是非原子的。
线程交织通常是“非确定性的”;如果在多个核心上执行，则更少。

Answer 2

一般来说，这是由于Java内存模型的工作方式。您正在访问两个不同线程中的共享变量而没有同步。变量声明为volatile，也不是atomar操作。缺少协调和atomar或volatile变量将导致JVM在执行时完成的线程代码的内部优化。此外，未超过内存屏障的非易失性变量（即synchronized）将导致每个线程的缓存值 - 因此在其缓存中有两个冲突的线程局部副本。

鉴于Java中缺少顺序一致性模型，复杂的运行时优化以及所使用的JVM和底层系统（单核或多核，超线程）的特性，不可能确定性地预测结果 - 仅仅因为它是违反了Java语言模型的几种多线程约定。在同一台机器上运行完全相同的代码可能仍会导致类似的结果，但由于线程调度的影响，其他操作系统进程的CPU使用等，它们可能不会完全相同。

以下是有关JMM的一些资源：http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/

线程不安全递减/递增 - 为什么大多数是正面的？

2 个答案: