协调两个线程时的并发问题

Question

我试图将一个循环的工作分成两个线程。

我正在使用 ExecutorService 创建第二个线程，同时将主线程用作另一个线程。

我正在使用计数器在达到某个值时停止循环，但我无法在这两个线程之间同步计数器并且循环是运行一个额外的时间。

此外，我在主线程中使用 while 循环来了解所需计数何时达到打印结束时间，这也不起作用。

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
    
    Clock clock = new Clock();

    int count = 5;
    AtomicInteger c = new AtomicInteger(1); 
    clock.start();
    
    executorService.execute(()->{
        while (c.get() <= count) {
            
            System.out.println("LOOP ONE" + "----PRINT_ME");
            c.incrementAndGet();
        }
    });
    
    while (c.get() <= count) {
        
        System.out.println("LOOP TWO" + "----PRINT_ME");
        c.incrementAndGet();
    }
    
    while(true) {
        if(c.get() == count) {
            System.out.println("STOPPED");
            clock.stop();
            break;
        }
    }

输出-

Clock started at -- 2020-07-25T12:32:59.267
LOOP TWO----PRINT_ME
LOOP TWO----PRINT_ME
LOOP TWO----PRINT_ME
LOOP TWO----PRINT_ME
LOOP TWO----PRINT_ME
LOOP ONE----PRINT_ME

在上面的代码中，PRINT_ME 应该只打印 5 次（int count = 5;）但是却打印了 6 次（额外一次）。

我不确定这里发生了什么以及我们如何在两个线程之间共享计数。

PSI：如果我添加 Thread.sleep(2000)；在两个循环中

executorService.execute(()->{
        while (c.get() <= count) {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("LOOP ONE" + "----PRINT_ME");
            c.incrementAndGet();
        }
    });
    
    while (c.get() <= count) {
        
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("LOOP TWO" + "----PRINT_ME");
        c.incrementAndGet();
    }

输出是：

Clock started at -- 2020-07-25T12:54:15.596
LOOP TWO----PRINT_ME
LOOP ONE----PRINT_ME
LOOP TWO----PRINT_ME
LOOP ONE----PRINT_ME
LOOP TWO----PRINT_ME
LOOP ONE----PRINT_ME

Answer 1

问题是您先轮询计数器，执行操作，然后递增计数器，表明作业已完成。

这会创建一个 window，其中两个线程可以同时执行工作并在完成后执行递增，但为时已晚。

为了更容易形象化，让我们假设所需的计数是 1，并且有两个线程在争抢要执行的任务。在您的实现中，两个线程都将从检查 c.get() <= count 开始，这对两者都是 true，然后执行导致您描述的问题的任务。

为了防止这种情况，线程需要先申请一个“空闲槽”，然后才执行任务。这可以通过在作业开始之前递增计数器来执行，然后在开始每个作业之前验证最大 count 条件：

    int count = 5;
    AtomicInteger c = new AtomicInteger(0);

    executorService.execute(()->{
        while (c.incrementAndGet() <= count) {
            // ...
    });

    while (c.incrementAndGet() <= count) {
            // ..
    }

协调两个线程时的并发问题

Concurrency issue when coordinating two threads

java

multithreading

thread-synchronization

atomicinteger