난 그냥 시험을 위해 공부하고

Question

안전이 클래스의 스레드를 확인하고 나는 이전 시험 문제에서 다음 비 스레드 안전 코드가 있습니다

class Q3 { 
    private boolean f[] = new boolean[20]; 

    public Q3() { 
     for (int j = 0; j < 20; j++) { 
      f[j] = true; 
     } 
    } 

    public void negate(int a, int b) { 
     for(int j = a; j < b; j++) { 
      f[j] = !f[j]; 
     } 
    } 

    public void swap(int a, int b) { 
     boolean temp = f[a]; 
     f[a] = f[b]; 
     f[b] = temp; 
    } 
} 

내가 그것을 다음과 같은 조정을하여 스레드 안전 만들어를 :

class Q3 { 
    private boolean f[] = new boolean[20]; 

    public Q3() { 
     for (int j = 0; j < 20; j++) { 
      f[j] = true; 
     } 
    } 

    synchronized void negate(int a, int b) { 
     for (int j = a; j < b; j++) { 
      f[j] = !f[j]; 
     } 
    } 

    synchronized void swap(int a, int b) { 
     boolean temp = f[a]; 
     f[a] = f[b]; 
     f[b] = temp; 
    } 
} 

그러나 누군가 원래의 코드가 스레드 안전하지 않은 이유를 설명 할 수 있습니까? 나는 그렇게하지 않으면 코드를 안전하게 할 수있는 방법을 안다. 그러나 나는 여전히 코드가/스레드 안전성으로 정의되지 않았다는 것을 확신하지 못한다.

Answer 1

두 스레드가 동시에 각각 부정과 교환을 호출하고 모든 색인이 초기에 값이 참이라고 가정 해 보겠습니다. 이제 두 스레드가 동시에 4 번째 인덱스에서 value = true를 읽습니다. 1 번째의 thread 호출은 무효화되어, 4 번째의 요소를 무효로하는 동시에, 2 번째의 thread는 4 번째의 요소를 읽어 들여, 5 번째의 요소에 스왑합니다. 이 경우 최종 결과는 4 번째 색인 값 = false 5 번째 색인 값 = true가됩니다.

이제 우리는 실행 순서를 예측할 수 없으므로 다른 실행 시나리오가 될 수 있습니다. 스레드 1 읽기 4 번째 요소는 false가되고 스레드 2는 스레드 1이 업데이트 된 후 값을 읽으므로 false로 읽고이 값을 5 번째 요소로 바꿉니다. 따라서이 경우 최종 결과는 4 번째 인덱스 값 = true이고 5 번째 인덱스 = false 일 것입니다. 그래서 결론적으로 동기화하지 않으면 스레드 실행 순서를 예측할 수 없으며 예기치 않은 결과가 발생할 수 있습니다. 따라서 동기화 할 때이 두 메서드는 함께 호출되지 않으므로 여러 스레드가 동시에 같은 인덱스 요소를 읽고 쓸 수 없습니다.

Answer 2

이 답변은 여러 스레드가 같은 스레드에서 동작 할 수 있다고 가정한다. Q3 개체의 인스턴스입니다. 예제로 swap() 방법을 촬영 : 두 개의 스레드가 모두 호출 swap() 및 인터리브한다면

는

public void swap(int a, int b) { 
    boolean temp = f[a]; 
    f[a] = f[b]; 
    f[b] = temp; 
} 

다음은 일어날 수 :

이

Thread one: 
boolean temp = f[a]; 
f[a] = f[b]; 

Thread two: 
boolean temp = f[a]; // his temp = f[b], wrong! 

Thread one: 
f[b] = temp;   // f[b] = f[b], no swap! 

Thread two: 
f[a] = f[b]; 
f[b] = temp;   // f[a] = f[b], wrong 

이의 최종 결과는 모두 f[a] 및 f[b] 그 후자의 값으로 끝납니다. 모두 스레드입니다. 이는 분명히 원하는 것이 아닙니다. swap() 메소드를 synchronized으로 지정하면 특정 스레드가 해당 메소드 을 원자으로 실행하게됩니다. 즉 주어진 스레드는 전체 메소드를 단독으로 완료 할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다.