java—通过在运行时更改监视器将两个线程转换为同步块

5ssjco0h  于 2021-07-09  发布在  Java
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注意:尽管下面的场景是无效的,这违反了synchronized block的概念,但我还是试图知道它是如何工作的
创建了两个线程,两个线程都试图执行相同的临界区,令人惊讶的是,两个线程都进入了临界区,即使通过更改监视器。

public class MultiThreadTest {
    final static ConcurrentHashMap<String,Object> objMap = new ConcurrentHashMap<String, Object>();

    public static void main(String[] args) {
         Thread t1 = new Thread(new MyThread(objMap,"1","T1"));
         Thread t2 = new Thread(new MyThread(objMap,"1","T2"));
         t1.start();
         try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException ex) {
        Logger.getLogger(MultiThreadTest.class.getName()).log(Level.SEVERE,          null, ex);
    }
    t2.start();
    }
}

class MyThread implements Runnable{

    private final ConcurrentHashMap<String,Object> objMap;

    private final String id;

    private final String name;

    public MyThread(ConcurrentHashMap<String,Object> objMap, String id, String name){
        this.objMap = objMap;
        this.id =id;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        Object monitor = getMonitor(id);
        synchronized(monitor){
            System.out.println("Thread Entered Critica section is:"+id+" and name is:"+name);

                try {
                    Thread.sleep(10000);
                } catch (InterruptedException ex) {
                    Logger.getLogger(MyThread.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
                }

            System.out.println("Thread Exiting Critical section is:"+id+" and name is:"+name);    

            }

    }

    private Object getMonitor(String id){
        if(objMap.contains(id)){
            return objMap.get(id);
        }else{
            objMap.put(id,new Object());
            return objMap.get(id);
        }
    }

}

输出如下:

Thread Entered Critica section is:1 and name is:T1
Thread Entered Critica section is:1 and name is:T2
Thread Exiting Critical section is:1 and name is:T1
Thread Exiting Critical section is:1 and name is:T2

似乎两个线程都进入,即使监视器已更改。
感谢您的帮助。。

hs1rzwqc

hs1rzwqc1#

问题是你的 getMonitor 方法。更改它有以下问题将解决。

private Object getMonitor(String id){
    objMap.putIfAbsent(id, new Object());
    return objMap.get(id);
}

原因是你原来 getMonitor 方法容易出现竞争条件问题。常见的误解是使用线程安全的集合 Vector , ConcurrentHashMap 本质上使你的代码线程安全,但它不会。
你的 getMonitor 有一个经典的检查,然后行为风格的编码(如果没有)和您的 objMap 定义为静态变量,因此所有线程都将访问同一示例。
我提议的改变( objMap.putIfAbsent )竞争条件可以避免,因为检查然后行动现在将在安全的锁止机构的内部进行 objMap 更改打印以下内容

Thread Entered Critica section is:1 and name is:T1
Thread Exiting Critical section is:1 and name is:T1
Thread Entered Critica section is:1 and name is:T2
Thread Exiting Critical section is:1 and name is:T2
fnatzsnv

fnatzsnv2#

正如我在评论中提到的,你的 getMonitor 方法是一个很大的竞争条件,因为您没有在map对象上同步,所以在检查键是否存在的时间和放入新对象的时间之间,另一个线程也可以这样做。
但是,由于在启动第二个线程之前要等待一秒钟,所以这不是这里的问题。
问题是您正在使用 ConcurrentHashMap.contains(Object) 方法,它检查值是否存在,而不是键是否如您所希望的那样存在。您需要将方法更改为:

private Object getMonitor(String id){
    synchronized (objMap) {
        if (objMap.containsKey(id)) { // <---- containsKey(...), not contains(...)
            return objMap.get(id);
        } else {
            objMap.put(id, new Object());
            return objMap.get(id);
        }
    }
}

另外,您可以通过实际检查锁定的监视器来避免错误的结论,即监视器被不同的线程锁定了两次:

System.out.println(
    "Thread Entered Critica section is:" + id + " and name is:"
    + name + " and monitor is: " + monitor);

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