在java中为并行线程进行正确的迭代

Question

我在使用并行线程时遇到了一些麻烦。我将每个学生班级都设为一个线程，因此每个学生都需要请求一个团队。问题是它需要同时限制为 20 个请求。所以我在 StudentHandler 中做了这个：

int MAX = 20;
int ACTUAL = 0;
public boolean thereIsRoom(){
   return ACTUAL < MAX;
}
public void requestTeam(Student student){
   if(thereIsRoom()){
        ACTUAL += 1;
        System.out.println(ACTUAL);
        for(int x=0; x<teams.size(); x++){
            // student does stuff
        }
        ACTUAL -= 1;
        System.out.println(ACTUAL);
   }
}

输出如下：

1
stuff
0
1
2
3
4
stuff
.
.
31

等等，但我不明白为什么打印 ACTUAL 时超出了我的限制。如何解决？有必要让 StudentHandler 成为另一个线程吗？如果是那怎么办？

Answer 1

我无法确定您为什么会出现这种行为，但是您的线程安全性中有一个明显的漏洞，修复它可能会解决问题。问题是在完成thereIsRoom 测试和更新变量AVAILABLE 之间存在时间间隔。这使得一个众所周知的经典问题得到了它自己的名字：竞争条件。

例如，如果 10 个学生线程几乎同时尝试加入班级，并且处理器在 if 测试之后运行代码之前对测试进行排序，那么即使超过一次限制，它们都可以进入所有可用的增量都会得到处理。

要解决此问题，必须将测试和增量设计为 原子 操作。最常用的当然是使用synchronization。有时有同步的替代方法。例如，不要让线程直接尝试进入类，而是创建一个队列来处理入口请求，以防止出现竞争条件。

搜索“竞争条件”应该会找到许多文章，涵盖处理问题的各种策略。