Java 多线程同步块永远循环

Question

我实现了示例程序以确保一次执行特定进程的线程不超过 5 个。但结果并不如预期。

public class MiscUtils{

    private volatile static int count = 0;


    public synchronized static int getCount() {
        return count;
    }

    public synchronized static boolean incrementCounter() throws InterruptedException {
        System.out.println("count - " + count);
        while(MiscUtils.getCount() > 4) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Sleeping..");
            Thread.sleep(1000 * 5);
        }
        System.out.println("Thread acquired " + Thread.currentThread().getName());
        if(count > 4) {
            return false;
        }
        count++;
        return true;
    }

    public synchronized static boolean decrementCounter() {
        System.out.println("Decrement Called " + Thread.currentThread().getName());
        count--;
        return true;
    }


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Runnable r = new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                try {
                    //System.out.println(new Date() + " :: Thread incremented");
                    MiscUtils.incrementCounter();
                    Thread.sleep(10 * 1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                MiscUtils.decrementCounter();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }

        };
        int count = 10;
        for(int i = 0; i < count; i++) {
            Thread s = new Thread(r);
            System.out.println(new Date() + "Thread " + i + " starting..");
            s.start();
            System.out.println(new Date() + "Thread " + i + " started..");
            Thread.sleep(1 * 1000);
        }

    }
}

实际输出：

Mon Dec 30 19:29:20 IST 2019Thread 0 starting..
Mon Dec 30 19:29:20 IST 2019Thread 0 started..
count - 0
Thread acquired Thread-0
Mon Dec 30 19:29:21 IST 2019Thread 1 starting..
Mon Dec 30 19:29:21 IST 2019Thread 1 started..
count - 1
Thread acquired Thread-1
Mon Dec 30 19:29:22 IST 2019Thread 2 starting..
Mon Dec 30 19:29:22 IST 2019Thread 2 started..
count - 2
Thread acquired Thread-2
Mon Dec 30 19:29:23 IST 2019Thread 3 starting..
Mon Dec 30 19:29:23 IST 2019Thread 3 started..
count - 3
Thread acquired Thread-3
Mon Dec 30 19:29:24 IST 2019Thread 4 starting..
Mon Dec 30 19:29:24 IST 2019Thread 4 started..
count - 4
Thread acquired Thread-4
Mon Dec 30 19:29:25 IST 2019Thread 5 starting..
Mon Dec 30 19:29:25 IST 2019Thread 5 started..
count - 5
Thread-5 Sleeping..
Mon Dec 30 19:29:26 IST 2019Thread 6 starting..
Mon Dec 30 19:29:26 IST 2019Thread 6 started..
Mon Dec 30 19:29:27 IST 2019Thread 7 starting..
Mon Dec 30 19:29:27 IST 2019Thread 7 started..
Mon Dec 30 19:29:28 IST 2019Thread 8 starting..
Mon Dec 30 19:29:28 IST 2019Thread 8 started..
Mon Dec 30 19:29:29 IST 2019Thread 9 starting..
Mon Dec 30 19:29:29 IST 2019Thread 9 started..
Thread-5 Sleeping..
Thread-5 Sleeping..
Thread-5 Sleeping..
Thread-5 Sleeping..
Thread-5 Sleeping..
Thread-5 Sleeping..
Thread-5 Sleeping..

预期输出 -

Mon Dec 30 19:29:20 IST 2019Thread 0 starting..
Mon Dec 30 19:29:20 IST 2019Thread 0 started..
count - 0
Thread acquired Thread-0
Mon Dec 30 19:29:21 IST 2019Thread 1 starting..
Mon Dec 30 19:29:21 IST 2019Thread 1 started..
count - 1
Thread acquired Thread-1
Mon Dec 30 19:29:22 IST 2019Thread 2 starting..
Mon Dec 30 19:29:22 IST 2019Thread 2 started..
count - 2
Thread acquired Thread-2
Mon Dec 30 19:29:23 IST 2019Thread 3 starting..
Mon Dec 30 19:29:23 IST 2019Thread 3 started..
count - 3
Thread acquired Thread-3
Mon Dec 30 19:29:24 IST 2019Thread 4 starting..
Mon Dec 30 19:29:24 IST 2019Thread 4 started..
count - 4
Thread acquired Thread-4
Mon Dec 30 19:29:25 IST 2019Thread 5 starting..
Mon Dec 30 19:29:25 IST 2019Thread 5 started..
count - 5
Thread-5 Sleeping..
Mon Dec 30 19:29:26 IST 2019Thread 6 starting..
Mon Dec 30 19:29:26 IST 2019Thread 6 started..
Mon Dec 30 19:29:27 IST 2019Thread 7 starting..
Mon Dec 30 19:29:27 IST 2019Thread 7 started..
Mon Dec 30 19:29:28 IST 2019Thread 8 starting..
Mon Dec 30 19:29:28 IST 2019Thread 8 started..
Mon Dec 30 19:29:29 IST 2019Thread 9 starting..
Mon Dec 30 19:29:29 IST 2019Thread 9 started..
Thread-5 Sleeping..
Thread-5 Sleeping..
Thread acquired Thread-5
Thread-6 Sleeping..
Thread acquired Thread-6
and so on...

DecrementCounter() 方法从未被调用。另外，我希望同步块应该更新 getCount() 方法中的计数变量以获取最新值。但它总是返回值 5。请让我知道哪里出错了。

Answer 1

当您在 class 中同步静态方法时，这意味着两者都锁定在同一监视器上，即 class 本身。

所以当Thread-5进入while循环时，会无限持有锁，而线程1-4还在等待获取锁进入decrementCounter。

Answer 2

您的代码存在的主要问题如下：

在Java中，在同一个class中，只有一个Thread可以在static synchronized方法中执行。 [Reference]

这意味着您的线程将在开始时暂停 MiscUtils.incrementCounter 的执行。
它也将阻止 MiscUtils.decrementCounter 的执行。
count达到5后，thread-5会卡在循环里while(MiscUtils.getCount() > 4)
那么 thread-5 之后的所有线程都将启动，但会进入休眠状态，因为同步静态方法 MiscUtils.incrementCounter 仍然卡在 thread-5.

这样肯定会死循环

我希望这是一个明确的答案。

Java 多线程同步块永远循环

Java Multi Threading synchronized block Looping forever

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