为什么 mkdir() 有时不起作用？答案

【问题标题】：Why does mkdir() sometimes not work?为什么 mkdir() 有时不起作用？
【发布时间】：2012-09-27 21:31:39
【问题描述】：

我编写了这个程序来测试mkdir() 失败的场景。为什么会失败？

有时效果很好，有时我得到：

无法创建 DIR :: myDir4 无法创建 DIR :: myDir4

最后我发现每个目录都被创建...

在每次测试中，我都会删除所有创建的目录。

我尝试了这个，因为在我的项目中有 100 个线程试图测试和创建这样的目录......并且也以同样的方式失败......

public class DFS {
    static long time1 = System.currentTimeMillis();
    public static void main(String a[]) {
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
    }
}

class CreteDir implements Runnable {
    public void run() {
        //Object obj = new Object();
        synchronized (this) {
        if(System.currentTimeMillis() - DFS.time1 > 10) {
            try {
                this.wait();
            }
            catch(InterruptedException ie) {
                ie.printStackTrace();
            }
        }
        File f1 = new File("myDir1");
        File f2 = new File("myDir2");
        File f3 = new File("myDir3");
        File f4 = new File("myDir4");
        File f5 = new File("myDir5");

        if (!f1.exists()&&!f1.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f1.getName());
        }
        if (!f2.exists()&&!f2.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f2.getName());
        }
        if (!f3.exists()&&!f3.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f3.getName());
        }
        if (!f4.exists()&&!f4.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f4.getName());
        }
        if (!f5.exists()&&!f5.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f5.getName());
        }
        this.notifyAll();
        }
    }
}

【问题讨论】：

有时我收到消息无法创建 DIR :: myDir1 无法创建 DIR :: myDir2 我认为这是由于一个线程测试 dir 存在并且在 mkdir 操作之前其他线程创建 dir.. . 和 mkdir 操作上的当前线程收到此失败消息..
可能目录已经存在？
@Kamil...是的...这只是拼写错误...但是对于代码来说这不是问题...
synchronized (this) 没有任何意义。在这种情况下，this 将只能被一个线程访问。
一次运行几个线程试图创建相同的目录也没有任何意义......

标签： java multithreading mkdir

【解决方案1】：

你有一个竞争条件。

每个线程都会尝试检查每个目录并在它不存在时创建它。正在发生的事情是这样的：

线程A 测试myDir4 发现它不存在
线程B 测试myDir4 发现它不存在
线程A 创建myDir4 ...成功！
线程B 创建myDir4 ...失败！它已经存在。

这可能发生在任何目录中……或者根本不会发生……具体取决于操作系统如何调度 Java 线程等。

您的代码正在尝试在this 上进行同步，但尝试无效。 this 将是当前线程正在使用的CreteDir 的实例......但每个线程都有不同的实例，因此实际上没有线程间同步。为了有效地同步，所有线程都需要在同一个对象上同步......但这会使您的多线程无效，因为粒度错误。

事实上，您的整个多线程策略需要重新考虑。而这不是“真正的代码”这一事实意味着我们无法真正建议您如何做到这一点。

在您最后一条评论的字里行间，我认为您有三种可能的策略：

当目录不存在时，只需使用“全局”锁来同步创建目录。像这样的：

// Test first without locking to reduce the concurrency bottleneck
if (!dir.exists()) {
    synchronize (globalDirLock) {
        // Repeat the test while holding the lock
        if (!dir.exists()) { 
            if (!dir.mkdir()) {
                System.out.println("OOOPS!");
            }
        }
    }
}

创建一个内存数据结构，每个目录有一个（锁定）对象。需要仔细填充该数据结构以避免竞争条件，即两个同时的客户端请求最终为单个目录创建两个锁定对象。

（如果你稍微调整一下这个方案，你可能还可以使用锁定对象的存在来避免重复检查目录是否存在。检查涉及系统调用，并且在处理器开销方面非常重要。）
忽略File.mkdir() 返回false 的情况。（也许再做一次File.exists() 或File.isDirectory() 测试……以防万一。）

【讨论】：

【解决方案2】：

你可以试试这个，而不是添加全局锁：

if (!f1.exists()&&!f1.mkdir()&&!f1.isDirectory()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f1.getName());
        }

isDirectory() 会判断这个目录是否已经创建。

【讨论】：