如何使这个Java代码正常运行？ [多线程，竞争条件]

Question

我从学生那里得到了这个代码，由于涉及x++和x--的竞争条件，它无法正常工作。 他添加了synchronized到run()方法试图摆脱这个bug，但显然这只会排除线程在同一个对象上输入run() （这在一开始就不是问题）但不会阻止独立的对象从同时更新相同的静态变量x 。

public class DataRace implements Runnable {
  static volatile int x;

  public synchronized void run() {
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
          x++;
          x--;
    }
  }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Thread [] threads = new Thread[100];

    for (int i = 0; i < threads.length; i++)
        threads[i] = new Thread(new DataRace());
    for (int i = 0; i < threads.length; i++)
        threads[i].start();
    for (int i = 0; i < threads.length; i++)
        threads[i].join();

    System.out.println(x); // x not always 0!
  }
}

由于我们不能在x同步（因为它是原始的），我能想到的最好的解决方案是创建一个新的静态对象，如static String lock = ""; 并将x++和x--包含在synchronized块中，锁定lock 。 但这似乎很尴尬。 有没有更好的办法？

Answer 1

使用AtomicInteger可以实现您想要的功能，并明确表示对x进行操作的意图是原子的。 经过以下几次运行后，我每次都得到0 ：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class DataRace implements Runnable {
    static volatile AtomicInteger x = new AtomicInteger(0);

    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            x.incrementAndGet();
            x.decrementAndGet();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread[] threads = new Thread[100];

        for (int i = 0; i < threads.length; i++)
            threads[i] = new Thread(new DataRace());
        for (int i = 0; i < threads.length; i++)
            threads[i].start();
        for (int i = 0; i < threads.length; i++)
            threads[i].join();

        System.out.println(x); // x **is now** always 0!
    }
}

Answer 2

AtomicInteger正是您的目标。

Answer 3

变量x是静态的并且驻留在类中，因此应该在该类上同步对它的访问：要么创建静态方法，要么在DataRace.class上使用synchronized块。