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您如何思考和预测这样的线程问题的输出?

multithreading java

Bad Request · 技术社区 · 14 年前

我正在为SCJP做准备,多线程一直是我最不稳定的领域,主要是因为我不知道如何查看多线程代码并遍历它。到目前为止,我的方法是用英语写下在每个线程中可能发生的事情,并测试一些线程之间随机交叉的情况,这是一种真正的命中率和错过率,而且非常耗时的方法。所以我想看看专业人士会怎么做。你是否愿意阅读下面的代码(这是给我带来麻烦的最新问题),并在你计算出可能的输出时,写下你头脑中的想法(仅与代码相关的东西,请:)?问题的选择就在最后。我所寻找的不是我所拥有的解决方案,而是一个人如何在考试中有效地获得解决方案。

是的,我知道这个问题没有一个准确的答案,等等。被接受的投票结果是最清晰和最容易模仿的答案,好吧:)

谢谢大家!

问题:这些答案中哪些是可能的输出?

public class Threads1 {

    int x = 0;

    class Runner implements Runnable {

        public void run() {
            int current = 0;
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                current = x;
                System.out.print(current + ", ");
                x = current + 2;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Threads1().go();
    }

    public void go() {
        Runnable r1 = new Runner();
        new Thread(r1).start();
        new Thread(r1).start();
    }
}

选择(选择所有适用的选项):

A.0,2,4,4,6,8,10,6,

B.0,2,4,6,8,10,2,4,

C.0,2,4,6,8,10,12,14,

D.0,0,2,2,4,4,6,6,8,8,10,10,12,12,14,14,

E.0,2,4,6,8,10,12,14,0,2,4,6,8,10,12,14,

3 回复 | 直到 12 年前

Bert F 14 年前

A和C (假设问题是 哪些答案是可能的输出? )

当然,最困难的部分不是你找到可能的解决方案。但更确切地说,是要仔细观察你认为是不可能的,试着说服自己你有一个不可能的理由和你已经排除了所有绕过你的理由的方法。

到目前为止,我的方法是用英语写下每一个线程中可能发生的事情…

你需要弄清楚每一个号码是哪根线印的。下面是我能想到的最有效、最简洁的格式,它可以让你在处理各种可能性的时候很容易地划掉/擦除/重写。认识到:

一旦你找到一个可能的答案 继续前进 . 不管它在现实世界中是不可能的,还是可能有其他可能(或不可能)的组合。只要你找到一个可能性,这就是你所需要的 继续前进 .
首先尝试最简单的方法,例如假设每个数字都是T1,直到碰到一个不可能是T1的数字,然后填写t2,依此类推。希望你能在没有矛盾(或容易解决的矛盾)的情况下达到目的。找到可能的组合后,继续。
随意跳到消除可能的很快,所以你可以把注意力集中在可能不可能的事情上。

以下是我的草稿纸/工作表的最终编辑(附在我的心理注释之后):

A. 0, 2, 4, 4, 6, 8, 10, 6,
   1  1  1  2  2  2   2  1     <- possible threads that produced this output - possible solution

B. 0, 2, 4, 6, 8, 10, 2, 4,
   1  2  2  2  2   ?  1        <- to print second '2', T1 interrupted between L10/L11; 4 passes of T2 used up

C. 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14,
   1  1  1  1  2   2   2   2   <- possible solution - simplest solution (T2 waits until T1 is completely done) - doesn't matter that it isn't likely, just that is possible

D. 0, 0, 2, 2, 4, 4, 6, 6, 8, 8, 10, 10, 12, 12, 14, 14,
   1  2  1  2  1  2  1  2  1  2   ?    <- threads used up

E. 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14,
   1  1  1  1  2   2   2   2  ?   <- threads used up

注:

http://download.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/atomic.html

对于引用变量和大多数基本变量(除long和double之外的所有类型),读和写都是原子的。

…

原子动作不能交错,因此可以在不担心线程干扰的情况下使用。

linuxuser27 14 年前

我处理多线程问题的方法是分解线程将运行的代码,然后确定有多少线程将运行该代码,以及是否访问其他线程可能使用的任何变量。

在这个例子中,有3个线程。这个 main 线程调用 new Threads1().go(); 创造 r1 ,然后再启动两个线程, new Thread(r1).start(); 和 新线程(r1).start(); . 现在我们知道有多少线程可以跟踪它们将要执行的操作。

这个 主要的 线程从返回后将死亡 go() .

另外两个线程将分别进入 run() 方法 Runner 对象, R1 . 现在我们还知道每个线程都将执行 () . 那么让我们看看 () 做。它有一个 for 每次执行循环时打印输出的循环。因此呼吁 () 将打印 4 时代。因此每个线程将打印2个线程 四 时代。因此,输出不能超过 8 数字。

关于这些数字是什么是不可能的,因为 转轮 实例对于每个线程都是相同的 x 变量可以根据另一个调用的线程进行更改。 () . 因此,您需要确定的是,数字序列是否可能?对于A和C来说,这个问题的答案是“是”。这是因为您不知道每个线程何时会被另一个线程抢占,并且由于在循环期间有一个本地副本正在生成,所以您可以获得一些非常独特的顺序。

如下文所述,选项B即使有8个输出,也是不可能的。尝试想出一个线程序列来创建该输出。

Gray droiddeveloper 14 年前

这个问题比看起来更具欺骗性——我越想越喜欢它。我开始讨论我如何看待线程程序——我分析同步点和I/O调用。但除了没有内部同步的println之外,没有其他的。所以我们只剩下随机时间(见 race conditions )这结合了没有保证的方法来同步 x 线程之间意味着它是随机的。

但是,如果我们看看答案,我们可以看到一些答案是不可能出现的。例如,正如@linuxuser27所指出的,每个线程只打印4个数字,这将删除答案,将打印更多的数字。另一个不正确答案的例子是,如果任何答案的值大于14,因为第一个线程可以变为0,2,4,6,第二个线程可以变为8,10,12,14,但不能更高。

因为每个线程必须打印4次数字,并且数字由 每个线程 必须至少是2+上一个线程打印的数字,某些模式无法生成。我不会给出我的答案,但不是“以上全部”,也不是A、B和C。