使用多個線程遍歷列表

Question

以下代碼（顯示的部分）創建DescCalculator類的對象並計算描述符，並將其作為字符串數組返回。 分子和描述符對象的ArrayList傳入。

    private void calcDesc()
    {
        try
        {
        StatusPanel.setStatus("Calculating Molecular Descriptors Using CDK...\n");
        File df = new File(Settings.getCurrentDirectory() + sep + "molDesc.csv");
        FileWriter dfw = new FileWriter(df);
        LoadSDF lsdf1 = new LoadSDF(Settings.getCurrentDirectory() + sep + "marvin3D.sdf");
        List<IAtomContainer> mols3D = lsdf1.getCompounds();
        DescriptorEngine engine = new DescriptorEngine(DescriptorEngine.MOLECULAR);
        List<String> classNames = engine.getDescriptorClassNames();
        List<String> removeList = new ArrayList();
        removeList.add("org.openscience.cdk.qsar.descriptors.molecular.IPMolecularLearningDescriptor");
        classNames.removeAll(removeList);
        List<IDescriptor> instances = engine.instantiateDescriptors(classNames);
        engine.setDescriptorInstances(instances);

        List<String> headerItems = new ArrayList<String>();
        headerItems.add("CID");
        headerItems.add("MobCSA");
        for (IDescriptor descriptor : instances) {
            String[] names = descriptor.getDescriptorNames();
            headerItems.addAll(Arrays.asList(names));
        }
        ArrayList<IMolecularDescriptor> descriptors = new ArrayList();

        for (Object object : instances)
        {
        IMolecularDescriptor descriptor = (IMolecularDescriptor) object;
        String[] comps = descriptor.getSpecification().getSpecificationReference().split("#");
        descriptors.add(descriptor);
        }
        String headerLine = "";
        for (String header : headerItems) {
            headerLine = headerLine + header + ",";
        }

        dfw.append(headerLine+"\n");
        ExecutorService eservice = Executors.newFixedThreadPool(threads);
        CompletionService <List<String>> cservice = new ExecutorCompletionService <List<String>> (eservice);
        int k=0;
        for (IAtomContainer mol : mols3D)
        {
            DescCalculator dc = new DescCalculator(mol,descriptors);
            cservice.submit(dc);
            k=k+1;

        }
        for (int j=1 ; j<=k; j++)
        {
            StatusPanel.setStatus("Calculating Descriptors for Molecule "+j+"/"+compounds.size()+" Using "+threads+" Processors\n");
            List<String> dataItems = cservice.take().get();
                for (int i = 0; i < dataItems.size(); i++) {
                if (dataItems.get(i).equals("NaN")) {
                    dataItems.set(i, "NA");
                }
            }

            try {
                String dataLine = "";
                for (String data : dataItems) {
                    dataLine = dataLine + data + ",";
                }
                dfw.append(dataLine+"\n");
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(e.toString());
            }
        }
 dfw.close();
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }

在該類內部，有一個for循環遍歷描述符列表，如下所示（部分顯示）。 此代碼遇到並發修改異常。 如果我在synced {}塊中使用threads = 1或描述符迭代，則代碼可以正常運行，但沒有得到所需的並行化。如何在DesCalculator類中的列表上進行迭代？

    public class DescCalculator implements Callable<List<String>>{

    private IAtomContainer mol = new Molecule();
    private ArrayList<IMolecularDescriptor> molDesc;

    DescCalculator(IAtomContainer mol_, ArrayList<IMolecularDescriptor> molDesc_)
    {
        this.mol = mol_;
        this.molDesc = molDesc_;
    }

    @Override
    public List<String> call() {
        List<String> dataItems = new ArrayList<String>();
        try
        {
            String title = (String) mol.getProperty("PUBCHEM_COMPOUND_CID");
            dataItems.add(title);
            //String csa = Double.toString(mobcalCSA.get(ind));
            String csa = "NA";
            dataItems.add(csa);
            int ndesc = 0;
            for (IMolecularDescriptor descriptor : molDesc) {
                descriptor.calculate(mol);
                DescriptorValue value = descriptor.calculate(mol);
                if (value.getException() != null) {
                    for (int i = 0; i < value.getNames().length; i++) {
                        dataItems.add("NA");
                    }
                    continue;
                }

                IDescriptorResult result = value.getValue();
                if (result instanceof DoubleResult) {
                    dataItems.add(String.valueOf(((DoubleResult) result).doubleValue()));
                } else if (result instanceof IntegerResult) {
                    dataItems.add(String.valueOf(((IntegerResult) result).intValue()));
                } else if (result instanceof DoubleArrayResult) {
                    for (int i = 0; i < ((DoubleArrayResult) result).length(); i++) {
                        dataItems.add(String.valueOf(((DoubleArrayResult) result).get(i)));
                    }
                } else if (result instanceof IntegerArrayResult) {
                    for (int i = 0; i < ((IntegerArrayResult) result).length(); i++) {
                        dataItems.add(String.valueOf(((IntegerArrayResult) result).get(i)));
                    }
                }

                ndesc++;
            } 

        }
        catch(Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        return dataItems;
    }

}

打印堆棧跟蹤

java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(AbstractList.java:372)
    at java.util.AbstractList$Itr.next(AbstractList.java:343)
    at org.openscience.cdk.ChemObject.notifyChanged(ChemObject.java:187)
    at org.openscience.cdk.ChemObject.setFlag(ChemObject.java:375)
    at org.openscience.cdk.graph.PathTools.depthFirstTargetSearch(PathTools.java:168)
    at org.openscience.cdk.graph.PathTools.depthFirstTargetSearch(PathTools.java:177)
    at org.openscience.cdk.graph.PathTools.depthFirstTargetSearch(PathTools.java:177)
    at org.openscience.cdk.graph.SpanningTree.getRing(SpanningTree.java:185)
    at org.openscience.cdk.graph.SpanningTree.getCyclicFragmentsContainer(SpanningTree.java:221)
    at org.openscience.cdk.atomtype.CDKAtomTypeMatcher.getRing(CDKAtomTypeMatcher.java:912)
    at org.openscience.cdk.atomtype.CDKAtomTypeMatcher.perceiveNitrogens(CDKAtomTypeMatcher.java:730)
    at org.openscience.cdk.atomtype.CDKAtomTypeMatcher.findMatchingAtomType(CDKAtomTypeMatcher.java:117)
    at org.openscience.cdk.tools.manipulator.AtomContainerManipulator.percieveAtomTypesAndConfigureAtoms(AtomContainerManipulator.java:719)
    at org.openscience.cdk.smiles.smarts.SMARTSQueryTool.initializeMolecule(SMARTSQueryTool.java:435)
    at org.openscience.cdk.smiles.smarts.SMARTSQueryTool.matches(SMARTSQueryTool.java:214)
    at org.openscience.cdk.smiles.smarts.SMARTSQueryTool.matches(SMARTSQueryTool.java:189)
    at org.openscience.cdk.qsar.descriptors.molecular.AcidicGroupCountDescriptor.calculate(AcidicGroupCountDescriptor.java:135)
    at edu.uconn.pharmacy.molfind.DescCalculator.call(DescCalculator.java:48)
    at edu.uconn.pharmacy.molfind.DescCalculator.call(DescCalculator.java:25)
    at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)
    at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)
    at java.util.concurrent.Executors$RunnableAdapter.call(Executors.java:441)
    at java.util.concurrent.FutureTask$Sync.innerRun(FutureTask.java:303)
    at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:138)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:680)

Answer 1

除非您實際上在遍歷Collection的同時實際修改了Collection ，否則不應獲得異常。 通常，這可以在1個線程通過從執行刪除完成Collection在一個-要跨迭代for ，例如。

但是就您而言，我想您是從molDesc列表中刪除某處的，盡管在您提供的代碼示例中看不到它。 如果您需要從列表中刪除條目，那么您將不得不使用其他機制進行刪除。 除非以某種方式synchronized否則您不能在多個線程中更改同一集合。

結合其他想法：

• 現在確定是否需要完全相同的列表。 您可以讓每個線程都使用列表的副本。

   DescCalculator dc = new DescCalculator(mol, new ArrayList<IMolecularDescriptor>(descriptors)); 

• 您可以只傳遞molDesc的Collections.synchronizedList副本，盡管我不確定那不是您想要的。

   List<IMolecularDescriptor> syncedList = Collections.synchronizedList(descriptors); ... DescCalculator dc = new DescCalculator(mol, syncedList); 

• 每個線程可以保留需要刪除的項目列表。 最后，當線程被獲取時，您可以使用Future來獲取已刪除的項目列表，然后從列表中將其刪除。

Answer 2

您的molDesc字段是2個或更多訪問call（）方法的線程之間的共享狀態。 如您所述，避免CME的唯一方法是將迭代包裝在一塊synced（）塊中（這將阻止您並行化），或者使用諸如Victor提到的諸如CopyOnWriteArrayList之類的線程安全結構。

Answer 3

事實證明，問題在於描述符對象不是線程安全的。 我感謝Affe指出來！ 在DescCalculator類內部生成它們可以解決此問題。 我感謝大家的投入！