java中资源访问错误的解决方法

作者:课课家教育更新于： 2016-02-22 14:08:08

　　现在考虑换成另一种方式来使用本章频繁见到的计数器。在下面的例子中，每个线程都包含了两个计数器，它们在run()里增值以及显示。除此以外，我们使用了Watcher类的另一个线程。它的作用是监视计数器，检查它们是否保持相等。这表面是一项无意义的行动，因为如果查看代码，就会发现计数器肯定是相同的。但实际情况却不一定如此。下面是程序的第一个版本：

　　//: Sharing1.java

　　// Problems with resource sharing while threading

　　import java.awt.*;

　　import java.awt.event.*;

　　import java.applet.*;

　　class TwoCounter extends Thread {

　　private boolean started = false;

　　private TextField

　　t1 = new TextField(5),

　　t2 = new TextField(5);

　　private Label l =

　　new Label("count1 == count2");

　　private int count1 = 0, count2 = 0;

　　// Add the display components as a panel

　　// to the given container:

　　public TwoCounter(Container c) {

　　Panel p = new Panel();

　　p.add(t1);

　　p.add(t2);

　　p.add(l);

　　c.add(p);

　　}

　　public void start() {

　　if(!started) {

　　started = true;

　　super.start();

　　}

　　}

　　public void run() {

　　while (true) {

　　t1.setText(Integer.toString(count1++));

　　t2.setText(Integer.toString(count2++));

　　try {

　　sleep(500);

　　} catch (InterruptedException e){}

　　}

　　}

　　public void synchTest() {

　　Sharing1.incrementAccess();

　　if(count1 != count2)

　　l.setText("Unsynched");

　　}

　　}

　　class Watcher extends Thread {

　　private Sharing1 p;

　　public Watcher(Sharing1 p) {

　　this.p = p;

　　start();

　　}

　　public void run() {

　　while(true) {

　　for(int i = 0; i < p.s.length; i++)

　　p.s[i].synchTest();

　　try {

　　sleep(500);

　　} catch (InterruptedException e){}

　　}

　　}

　　}

　　public class Sharing1 extends Applet {

　　TwoCounter[] s;

　　private static int accessCount = 0;

　　private static TextField aCount =

　　new TextField("0", 10);

　　public static void incrementAccess() {

　　accessCount++;

　　aCount.setText(Integer.toString(accessCount));

　　}

　　private Button

　　start = new Button("Start"),

　　observer = new Button("Observe");

　　private boolean iSAPplet = true;

　　private int numCounters = 0;

　　private int numObservers = 0;

　　public void init() {

　　if(isApplet) {

　　numCounters =

　　Integer.parseInt(getParameter("size"));

　　numObservers =

　　Integer.parseInt(

　　getParameter("observers"));

　　}

　　s = new TwoCounter[numCounters];

　　for(int i = 0; i < s.length; i++)

　　s[i] = new TwoCounter(this);

　　Panel p = new Panel();

　　start.addActionListener(new StartL());

　　p.add(start);

　　observer.addActionListener(new ObserverL());

　　p.add(observer);

　　p.add(new Label("Access Count"));

　　p.add(aCount);

　　add(p);

　　}

　　class StartL implements ActionListener {

　　public void actionPerformed(ActionEvent e) {

　　for(int i = 0; i < s.length; i++)

　　s[i].start();

　　}

　　}

　　class ObserverL implements ActionListener {

　　public void actionPerformed(ActionEvent e) {

　　for(int i = 0; i < numObservers; i++)

　　new Watcher(Sharing1.this);

　　}

　　}

　　public static void main(String[] args) {

　　Sharing1 applet = new Sharing1();

　　// This isn't an applet, so set the flag and

　　// produce the parameter values from args:

　　applet.isApplet = false;

　　applet.numCounters =

　　(args.length == 0 ? 5 :

　　Integer.parseInt(args[0]));

　　applet.numObservers =

　　(args.length < 2 ? 5 :

　　Integer.parseInt(args[1]));

　　Frame aFrame = new Frame("Sharing1");

　　aFrame.addWindowListener(

　　new WindowAdapter() {

　　public void windowClosing(WindowEvent e){

　　System.exit(0);

　　}

　　});

　　aFrame.add(applet, BorderLayout.CENTER);

　　aFrame.setSize(350, applet.numCounters *100);

　　applet.init();

　　applet.start();

　　aFrame.setVisible(true);

　　}

　　} ///:~

　　和往常一样，每个计数器都包含了自己的显示组件：两个文本字段以及一个标签。根据它们的初始值，可知道计数是相同的。这些组件在TwoCounter构建器加入Container。由于这个线程是通过用户的一个“按下按钮”操作启动的，所以start()可能被多次调用。但对一个线程来说，对Thread.start()的多次调用是非法的(会产生违例)。在started标记和过载的start()方法中，大家可看到针对这一情况采取的防范措施。

　　在run()中，count1和count2的增值与显示方式表面上似乎能保持它们完全一致。随后会调用sleep();若没有这个调用，程序便会出错，因为那会造成CPU难于交换任务。

　　synchTest()方法采取的似乎是没有意义的行动，它检查count1是否等于count2;如果不等，就把标签设为“Unsynched”(不同步)。但是首先，它调用的是类Sharing1的一个静态成员，以便增值和显示一个访问计数器，指出这种检查已成功进行了多少次(这样做的理由会在本例的其他版本中变得非常明显)。

　　Watcher类是一个线程，它的作用是为处于活动状态的所有TwoCounter对象都调用synchTest()。其间，它会对Sharing1对象中容纳的数组进行遍历。可将Watcher想象成它掠过TwoCounter对象的肩膀不断地“偷看”。

　　Sharing1包含了TwoCounter对象的一个数组，它通过init()进行初始化，并在我们按下“start”按钮后作为线程启动。以后若按下“Observe”(观察)按钮，就会创建一个或者多个观察器，并对毫不设防的TwoCounter进行调查。

　　注意为了让它作为一个程序片在浏览器中运行，web页需要包含下面这几行：

　　可自行改变宽度、高度以及参数，根据自己的意愿进行试验。若改变了size和observers，程序的行为也会发生变化。我们也注意到，通过从命令行接受参数(或者使用默认值)，它被设计成作为一个独立的应用程序运行。

　　下面才是最让人“不可思议”的。在TwoCounter.run()中，无限循环只是不断地重复相邻的行：

　　t1.setText(Integer.toString(count1++));

　　t2.setText(Integer.toString(count2++));

　　(和“睡眠”一样，不过在这里并不重要)。但在程序运行的时候，你会发现count1和count2被“观察”(用Watcher观察)的次数是不相等的!这是由线程的本质造成的——它们可在任何时候挂起(暂停)。所以在上述两行的执行时刻之间，有时会出现执行暂停现象。同时，Watcher线程也正好跟随着进来，并正好在这个时候进行比较，造成计数器出现不相等的情况。

　　本例揭示了使用线程时一个非常基本的问题。我们跟无从知道一个线程什么时候运行。想象自己坐在一张桌子前面，桌上放有一把叉子，准备叉起自己的最后一块食物。当叉子要碰到食物时，食物却突然消失了(因为这个线程已被挂起，同时另一个线程进来“偷”走了食物)。这便是我们要解决的问题。

　　有的时候，我们并不介意一个资源在尝试使用它的时候是否正被访问(食物在另一些盘子里)。但为了让多线程机制能够正常运转，需要采取一些措施来防止两个线程访问相同的资源——至少在关键的时期。

　　为防止出现这样的冲突，只需在线程使用一个资源时为其加锁即可。访问资源的第一个线程会其加上锁以后，其他线程便不能再使用那个资源，除非被解锁。如果车子的前座是有限的资源，高喊“这是我的!”的孩子会主张把它锁起来。