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資源訪問的錯誤方法

2013-11-23 17:58:27  來源: Javascript 

  現在考慮換成另一種方式來使用本章頻繁見到的計數器在下面的例子中每個線程都包含了兩個計數器它們在run()裡增值以及顯示除此以外我們使用了Watcher類的另一個線程它的作用是監視計數器檢查它們是否保持相等這表面是一項無意義的行動因為如果查看代碼就會發現計數器肯定是相同的但實際情況卻不一定如此下面是程序的第一個版本
  //: Sharingjava
  // Problems with resource sharing while threading
  import javaawt*;
  import javaawtevent*;
  import javaapplet*;
  class TwoCounter extends Thread {
   private boolean started = false;
   private TextField
   t = new TextField()
   t = new TextField();
   private Label l =
   new Label(count == count);
   private int count = count = ;
   // Add the display components as a panel
   // to the given container:
   public TwoCounter(Container c) {
   Panel p = new Panel();
   padd(t);
   padd(t);
   padd(l);
   cadd(p);
   }
   public void start() {
   if(!started) {
   started = true;
   superstart();
   }
   }
   public void run() {
   while (true) {
   tsetText(IntegertoString(count++));
   tsetText(IntegertoString(count++));
   try {
   sleep();
   } catch (InterruptedException e){}
   }
   }
   public void synchTest() {
   SharingincrementAccess();
   if(count != count)
   lsetText(Unsynched);
   }
  }
  class Watcher extends Thread {
   private Sharing p;
   public Watcher(Sharing p) {
   thisp = p;
   start();
   }
   public void run() {
   while(true) {
   for(int i = ; 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);
   }
  }
  和往常一樣,每個計數器都包含了自己的顯示組件:兩個文本字段以及一個標簽。tW.winGWit.COm根據它們的初始值,可知道計數是相同的。這些組件在TwoCounter構建器加入Container。由於這個線程是通過用戶的一個“按下按鈕”操作啟動的,所以start()可能被多次調用。但對一個線程來說,對Thread.start()的多次調用是非法的(會產生違例)。在started標記和過載的start()方法中,大家可看到針對這一情況采取的防范措施。
  在run()中,count1和count2的增值與顯示方式表面上似乎能保持它們完全一致。隨後會調用sleep();若沒有這個調用,程序便會出錯,因為那會造成CPU難於交換任務。
  synchTest()方法采取的似乎是沒有意義的行動,它檢查count1是否等於count2;如果不等,就把標簽設為“Unsynched”(不同步)。但是首先,它調用的是類Sharing1的一個靜態成員,以便增值和顯示一個訪問計數器,指出這種檢查已成功進行了多少次(這樣做的理由會在本例的其他版本中變得非常明顯)。
  Watcher類是一個線程,它的作用是為處於活動狀態的所有TwoCounter對象都調用synchTest()。其間,它會對Sharing1對象中容納的數組進行遍歷。可將Watcher想象成它掠過TwoCounter對象的肩膀不斷地“偷看”。
  Sharing1包含了TwoCounter對象的一個數組,它通過init()進行初始化,並在我們按下“start”按鈕後作為線程啟動。以後若按下“Observe”(觀察)按鈕,就會創建一個或者多個觀察器,並對毫不設防的TwoCounter進行調查。
  注意為了讓它作為一個程序片在浏覽器中運行,Web頁需要包含下面這幾行:
  <applet code=Sharing1 width=650 height=500>

  <param name=size value="20">

  <param name=observers value="1">

  </applet>

  可自行改變寬度、高度以及參數,根據自己的意願進行試驗。若改變了size和observers,程序的行為也會發生變化。我們也注意到,通過從命令行接受參數(或者使用默認值),它被設計成作為一個獨立的應用程序運行。
  下面才是最讓人“不可思議”的。在TwoCounter.run()中,無限循環只是不斷地重復相鄰的行:
  t1.setText(Integer.toString(count1++));
  t2.setText(Integer.toString(count2++));
  (和“睡眠”一樣,不過在這裡並不重要)。但在程序運行的時候,你會發現count1和count2被“觀察”(用Watcher觀察)的次數是不相等的!這是由線程的本質造成的——它們可在任何時候掛起(暫停)。所以在上述兩行的執行時刻之間,有時會出現執行暫停現象。同時,Watcher線程也正好跟隨著進來,並正好在這個時候進行比較,造成計數器出現不相等的情況。
  本例揭示了使用線程時一個非常基本的問題。我們跟無從知道一個線程什麼時候運行。想象自己坐在一張桌子前面,桌上放有一把叉子,准備叉起自己的最後一塊食物。當叉子要碰到食物時,食物卻突然消失了(因為這個線程已被掛起,同時另一個線程進來“偷”走了食物)。這便是我們要解決的問題。
  有的時候,我們並不介意一個資源在嘗試使用它的時候是否正被訪問(食物在另一些盤子裡)。但為了讓多線程機制能夠正常運轉,需要采取一些措施來防止兩個線程訪問相同的資源——至少在關鍵的時期。
  為防止出現這樣的沖突,只需在線程使用一個資源時為其加鎖即可。訪問資源的第一個線程會其加上鎖以後,其他線程便不能再使用那個資源,除非被解鎖。如果車子的前座是有限的資源,高喊“這是我的!”的孩子會主張把它鎖起來。
From:http://tw.wingwit.com/Article/program/Java/Javascript/201311/25457.html
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