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标题: 多线程的问题 [打印本页]

作者: bullfrog 时间: 2014-9-1 15:47
标题: 多线程的问题
本帖最后由 bullfrog 于 2014-9-2 11:02 编辑

class Demo4
{
public static void main(String[] args)throws Exception{
Demo d = new Demo();
Thread t1 = new Thread(d);
Thread t2 = new Thread(d);
t1.start();
t2.start();
Thread.sleep(600);
System.out.println("......"+ Demo.flag+"......."+d.num);
}
}
class Demo implements Runnable
{
int num = 0;
static int flag = 0;
public void run(){
sale();
}
public void sale(){
while(this.num<20){
flag ++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":::::"+this.num++);
}
}
}

复制代码

这样运行之后，有时会出现“0在两个线程都出现的情况”；我知道这是多线程的安全性问题。
但是另一个问题是：
当最后，主线程等待一段时间后，main函数打印出Demo.flag和d.num时，结果有点奇怪。会出现下面两种结果：
......21.......20 或者:
......20.......20

我的想法是：如果flag++执行了一次，那么this.num++ 也同样会执行一次。无论两个线程怎么交替，当两个线程都执行完毕后，总执行次数应该是相等的吧。
既然相等，那为什么会有这种结果呢？

作者: fantacyleo 时间: 2014-9-1 15:52
问题是你没法保证cpu不会在flag++和num--之间切换到main线程去执行System.out.println("......"+ Demo.flag+"......."+d.num);语句不会插

作者: fantacyleo 时间: 2014-9-1 16:44
明白了，还是线程安全问题。当num=19，flag=19时，t1进入while循环，flag自增1变为20，此时轮到t2执行，由于num还是20，t2也进入while，flag自增1变成21

作者: bullfrog 时间: 2014-9-1 17:01
本帖最后由 bullfrog 于 2014-9-1 17:02 编辑

fantacyleo 发表于 2014-9-1 16:44
明白了，还是线程安全问题。当num=19，flag=19时，t1进入while循环，flag自增1变为20，此时轮到t2执行，由 ...

对啊，但是情况如下：
num =19; flag=19;
t1进入while循环，flag自增1，此时num没有自增,CPU切换到t2,同样满足条件进入while循环；
接下来，t2使flag自增1；这个时候 flag = 21;

但是; t1, t2还没执行完啊，下面的 num++在两条线都是一定会执行的，不是吗？也就是两次num++;
那么最终 num 应该是21啊？可是我试验那么多次，没有出现这种情况。

其实说到底就是，flag++这行语句与num++这行语句执行的次数应该是一样的，而它们的初始值又相同，怎么会最后结果不一样呢。

作者: fantacyleo 时间: 2014-9-1 18:07
本帖最后由 fantacyleo 于 2014-9-1 18:20 编辑

bullfrog 发表于 2014-9-1 17:01
对啊，但是情况如下：
num =19; flag=19;
t1进入while循环，flag自增1，此时num没有自增,CPU切换到t2,同样 ...

多线程问题是不能简单用运行了XXX次来判断一个命题是否成立的，运行1万次正确也不能保证下一次正确。必须从理论上排除出错的各种可能才能证明它是正确的。这里的一种可能是内存可见性。就是说即便t1先于t2执行num++，但不能保证t2执行num++时的num一定是被t1增加过的，因为t1执行的num++结果可能还没从cpu写入内存就切换到t2执行了，t2看到的num还是未被t1增加过的值。这也就是使用volatile关键字的意义和使用同步的意义之一：确保内存一致性

作者: bullfrog 时间: 2014-9-1 20:33
本帖最后由 bullfrog 于 2014-9-1 20:39 编辑

fantacyleo 发表于 2014-9-1 18:07
多线程问题是不能简单用运行了XXX次来判断一个命题是否成立的，运行1万次正确也不能保证下一次正确。必须 ...

原来如此，解开了疑惑。搜索了volatile，大概搞清楚了一些。

也就是比如当num=5时，即使t1, t2都执行了 num++, 但是在内存中写入的可能是两个 5+1的动作，是这样吧。
改一下： “当num=5"的说法不对，因为不加volatile的话，线程检查的是自己的副本num，没有统一的值。

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