6.2多线程的互斥与同步
临界资源问题
前面所提到的线程都是独立的,而且异步执行,也就是说每个线程都包含了运行时所需要的数据或方法,而不需要外部的资源或方法,也不必关心其它线程的状态或行为。但是经常有一些同时运行的线程需要共享数据,此时就需考虑其他线程的状态和行为,否则就不能保证程序的运行结果的正确性。例6.4说明了此问题。
例6.4
class stack{
int idx=0. //堆栈指针的初始值为0
char[ ] data = new char[6]. //堆栈有6个字符的空间
public void push(char c){ //压栈操作
data[idx] = c. //数据入栈
idx . //指针向上移动一位
}
public char pop(){ //出栈操作
idx - -. //指针向下移动一位
return data[idx]. //数据出栈
}
}
两个线程A和B在同时使用Stack的同一个实例对象,A正在往堆栈里push一个数据,B则要从堆栈中pop一个数据。如果由于线程A和B在对Stack对象的操作上的不完整性,会导致操作的失败,具体过程如下所示:
1) 操作之前
data = | p | q | | | | | idx=2
2) A执行push中的第一个语句,将r推入堆栈;
data = | p | q | r | | | | idx=2
3) A还未执行idx 语句,A的执行被B中断,B执行pop方法,返回q:
data = | p | q | r | | | | idx=1
4〕A继续执行push的第二个语句:
data = | p | q | r | | , | | idx=2
最后的结果相当于r没有入栈。产生这种问题的原因在于对共享数据访问的操作的不完整性。