质数在 Java 打印中生成线程两次

Question

我正在尝试打印一个点到另一个点之间的素数，比如说在一个线程中从 1 到 1000，在另一个线程中从 1000 到 2000，但是当我使用 foreach 循环打印每个线程时，它会给我一个无序的 Arraylist 打印出来两次。

我正在尝试使用两个并发线程打印 1、2、3、5、7...。请帮助我，以便我更好地理解线程。

public class PrimeNumberGenerator implements Runnable{

    protected long from, to;
    static ArrayList<Long> primeList = new ArrayList<Long>();

    public  PrimeNumberGenerator(long from,long to)
    {
        this.from = from;
        this.to = to;
    }

    public long count = 0;

    public void run() {
        for(long n=from; n<=to; n++){
            boolean isPrime = true;
            for(long i = 2; i<n; i++) {
                if(n % i==0) {
                    isPrime = false;
                    break;
                }
            }
            if(isPrime) {
                count++;
                primeList.add(n);
            }
        }
    }

    public ArrayList<Long> getPrimes() {
        return primeList;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        PrimeNumberGenerator gen1 = new PrimeNumberGenerator(1L,1000L);
        PrimeNumberGenerator gen2 = new PrimeNumberGenerator(1001L,2000L);
        Thread t1 = new Thread(gen1);
        Thread t2 = new Thread(gen2);
        t1.start();

        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        gen1.getPrimes().forEach(primeList -> System.out.println(primeList));
        gen2.getPrimes().forEach(primeList -> System.out.println(primeList));
    }
}

Answer 1

问题是您有两个线程同时填充相同的ArrayList，因为您的ArrayList 是static（意味着整个应用程序中只会共享一个实例）

第一个线程可能添加三个数字，然后第二个线程添加三个数字，然后再次添加第一个，导致ArrayList包含

[1, 2, 3, 1009, 1013, 1019, 5, 7, 11]

最后你（正确地）等待Threads 完成并打印相同的（错误排序）ArrayList 两次！

只需使您的ArrayList 非静态，它就会起作用，这样PrimeNumberGenerator 将拥有自己的ArrayList！

Answer 2

我建议使用 TreeSet 来保持素数有序。 TreeSet 需要正确同步以进行多线程访问。

public class PrimeNumberGenerator implements Runnable {

    protected long from, to;
    static Set<Long> primeList = new TreeSet<Long>();

    public PrimeNumberGenerator(long from, long to)
    {
        this.from = from;
        this.to = to;
    }


    public long count=0;

    public void run() {
        for(long n=from;n<=to;n++) {
            boolean isPrime = true;
            for(long i = 2; i<n; i++) {
                if(n % i==0) {
                    isPrime = false;
                    break;
                }
            }
            if(isPrime) {
                count++;
                synchronized(primeList) {
                   primList.add(n);
                }
            }
        }
    }

    public static ArrayList<Long> getPrimes(){
        //Make a copy so we don't need to synchronize outside of this class
        return new ArrayList<>(primeList);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        PrimeNumberGenerator gen1 = new PrimeNumberGenerator(1L,1000L);
        PrimeNumberGenerator gen2 = new PrimeNumberGenerator(1001L,2000L);
        Thread t1 = new Thread(gen1);
        Thread t2 = new Thread(gen2);
        t1.start();

        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        PrimeNumberGenerator.getPrimes().forEach(primeList -> System.out.println(primeList));

    }
}