为什么这个线程代码挂起

Question

在下面的代码中，当我执行 Producercon 类时，有时执行会卡住，看起来像是死锁。但是如果我使 get_flag () 同步，那么就不存在这样的问题。

我不明白怎么会有问题。 flag 可以为 true 或 false，因此只有 生产者 或 消费者 之一会进入 if 语句。其中一个进入 if 后，它将进入带有对象 r 的监视器（两者都使用相同的对象引用进行初始化）。唯一可能发生的问题是 r 对象被 increment_decrement () 函数调用修改，并且 get_flag () 读取标志同时，但即使如此，它也不会在该迭代中进入 if ，但它会在下一次迭代中进入 if 块，即使第一个线程这样做了不要离开显示器，它会在那里等待（在synchronized块之前）。

如果 get_flag () 未synchronized，程序如何以及为何停止/挂起？

import java.io.*;

class resource
{
   private boolean res, flag;

   resource ()
   {
     flag=false;
   }

   boolean get_flag ()
   {
     return flag;
   }

   void increment_decrement (String s,boolean t)
   {
     res=t;
     flag=t;
      try 
      {
        System.out.print("\n"+s+":"+res);
        Thread.sleep(200);
      }
      catch(InterruptedException e)
      {
      }
   }
}

class producer implements Runnable
{
    resource r1;
    Thread t1;

    producer(resource r)
    {
      r1 = r;
      t1 = new Thread(this);
      t1.start();
    }

    public void run ()
    {  
      while (true)
      {
        if(r1.get_flag () == false)
        {
          synchronized(r1)
          {
            r1.increment_decrement("Producer",true);
          }
        }
      }
    }

   public void waitForThread () throws InterruptedException
   {
     t1.join ();
   }
}

class consumer implements Runnable
{
   resource r2;
   Thread t2;

   consumer(resource r)
   {
     r2 = r;
     t2 = new Thread (this);
     t2.start();
   }

   public void run()
   {
     while (true)
     {
       if(r2.get_flag () == true)
       {
         synchronized(r2)
         {
           r2.increment_decrement("Consumer",false);
         }
       }
     }
   }

   public void waitForThread () throws InterruptedException
   {
     t2.join ();
   }
} 

public class producercon
{
   public static void main(String args[])
   {
     try
     {
        System.out.print("PRESS CTRL+C TO TERMINATE\n");

        resource r = new resource();
        consumer c = new consumer(r);
        producer p = new producer(r);

        c.waitForThread ();
        p.waitForThread ();
     }
     catch(InterruptedException e)
     {
     }
   }
}

Answer 1

您对 get_flag() 的调用既不是线程安全的，也不是易失性的。这意味着在线程 1 的缓存中它可以为 true，而在线程 2 的缓存中它可以为 false。

Answer 2

您需要将布尔值设置为易失性或AtomicBoolean。现在，多个线程正在尝试访问完全不同步的布尔值。

Answer 3

这个生产者/消费者的实现非常奇怪。

生产者和消费者都没有等待资源处于适当的状态，并且资源访问没有得到很好的保护（该标志应该由某种锁来保护，以确保其在线程之间的可见性）。

改进此设计的一种方法是使用标准等待/通知系统。另一种方法是在资源中使用信号量来确保在给定时间只有一个线程可以访问该资源。最后，您可以使用更高级别的构造（例如 java.util.concurrent.SynchronousQueue）将一些数据直接从生产者传递到消费者。