将对象添加到列表时的Java并发问题

Question

我有一个看起来很奇怪的问题，可能是因为我缺乏一些特定的知识。

我有一个简单的类TestCon和一个测试类TestTest：

import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;

public class TestCon {
    private volatile static TestCon def = null;
    private volatile static List<TestCon> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<TestCon>());

    public static synchronized TestCon getInstance() {
        if (def == null) {
            def = new TestCon();
            list.add(def);
        }
        return def;
    }
    private synchronized static TestCon addtolist(){
        return  new TestCon();
    }
    public static synchronized int getSize() {
        return list.size();
    }

    public synchronized void destroy() {
        def = null;
        list.clear();
    }
}


import org.testng.annotations.Test;
import org.testng.*;

public class TestTest {


  @Test(threadPoolSize=50, invocationCount=15000)
  public void test_getInstance() {
      TestCon tst=TestCon.getInstance();
      Assert.assertNotNull(tst);
      Assert.assertEquals(TestCon.getSize(), 1); //line 1
      tst.destroy(); //line 2
  }
}

所以我的问题是为什么测试偶尔会在//line 1失败（列表大小为0但预期为1）。 如果我将同步添加到测试方法中-一切都很好。 如果我再次评论第2行，则测试成功。

Answer 1

虽然您的TestCon类未呈现显式竞争条件，但您的测试却包含一个。 尽管getInstance ， getSize和destroy方法是原子方法，但这些方法的任何组成都不是原子方法。

查看您的代码：

@Test(threadPoolSize = 50, invocationCount = 15000)
public void test_getInstance() {
  TestCon tst = TestCon.getInstance();
  Assert.assertNotNull(tst); // (1)
  Assert.assertEquals(TestCon.getSize(), 1); // (2)
  tst.destroy(); // (3)
}

假设您有两个线程一起终止在第（1）行。 然后线程一成功进入第（3）行。 这意味着列表现在为空。 在该线程之后，线程2移动并检查（2）处的列表大小，并发现列表为空：测试失败。

Answer 2

synchronized只是保护其后的代码块（方法主体或方法内部的语句块）。

这意味着锁定相同实体的其他synchronized块（在您的情况下为类，因为您使用的是synchronized方法）不能同时执行，但不会“排序”单个块。

您看到的是：

• [线程1] TestCon tst=TestCon.getInstance();
• [线程2] tst.destroy(); //line 2 tst.destroy(); //line 2
• [线程1] Assert.assertEquals(TestCon.getSize(), 1); //line 1 Assert.assertEquals(TestCon.getSize(), 1); //line 1

这是因为您的代码只会创建一个所有线程都使用的TestCon 。

相反，您需要确保每个线程都有自己的TestCon 。 在ThreadLocal查找每个线程具有不同值的字段。