Java中简单多线程程序的奇怪问题

Question

我刚开始玩多线程编程.我希望我的节目交替显示字符' - '和'+',但事实并非如此.我的任务是使用synchronized关键字.到目前为止我有:

class FunnyStringGenerator{

    private char c;

    public FunnyStringGenerator(){
        c = '-';
    }

    public synchronized char next(){

        if(c == '-'){
            c = '+';
        }
        else{
            c = '-';
        }

        return c;
    }
}

class ThreadToGenerateStr implements Runnable{

    FunnyStringGenerator gen;

    public ThreadToGenerateStr(FunnyStringGenerator fsg){
        gen = fsg;
    }

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 10; i++){

            System.out.print(gen.next());
        }
    }


}

public class Main{


    public static void main(String[] args) throws IOException {

        FunnyStringGenerator FSG = new FunnyStringGenerator();

        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();

        for(int i = 0; i < 20; i++){
            exec.execute(new ThreadToGenerateStr(FSG));
        }

    }

}

编辑:我也在Thread.sleeprun方法中测试而不是for循环.

Answer 1

您的synchronized阻止FunnyStringGenerator.next()工作正常.它将返回'+'并'-'交替.

但是你有一个竞争条件ThreadToGenerateStr.run():

System.out.print(gen.next());

这相当于:

char c = gen.next(); // Synchronized
System.out.print(c); // Not synchronized

问题发生在:

• 线程1调用gen.next(),得到' - '的结果
• 线程2调用gen.next(),获得'+'的结果
• 线程2调用System.out.print(),写'+'
• 线程1调用System.out.print(),写' - '

结果是'+'和' - '以相反的顺序写入.

有各种可能的解决方法,例如:

• 在一个synchronized块中调用gen.next()和System.out.print()(如dogbane的答案)
• make gen.next()将字符写入流而不是返回它
• make gen.next()将该字符附加到共享的BlockingQueue,并有一个专用的I/O线程从该队列中获取字符并打印它们.