共享受限资源
1. 不正确访问资源
考虑下面的例子，其中一个任务产生产生偶数，而其他任务消费这些数字。而这些消费者任务的唯一工作就是校验偶数的有效性
package concurrency;
/**
* @author Mr.Sun
* @date 2022年09月03日 21:49
*
* <p>
* 创建一个名为IntGenerator的抽象类，它包含EventChecker必须了解的必不可少的方法，即一个next()方法，和一个可以执行撤销的方法
* </p>
*/
public abstract class IntGenerator {
private volatile boolean canceled = false;
public abstract int next();
/**
* 修改canceled标志的状态
*/
public void cancel() {
canceled = true;
}
/**
* 查看该对象是否已被撤销
*/
public boolean isCanceled() {
return canceled;
}
}
任何IntGenerator 都可以使用下面的EventChecker类来测试：
package concurrency;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* @author Mr.Sun
* @date 2022年09月03日 21:52
*
* 校验偶数的有效性
*/
public class EventChecker implements Runnable {
private IntGenerator generator;
private final int id;
public EventChecker(IntGenerator generator, int id) {
this.generator = generator;
this.id = id;
}
@Override
public void run() {
while (!generator.isCanceled()) {
int val = generator.next();
if (val % 2 != 0) {
System.out.println(val + " not event");
// 取消 事件检查
generator.cancel();
}
}
}
public static void test(IntGenerator gp, int count) {
System.out.println("按 Ctrl + C 退出");
ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < count; i++) {
exec.execute(new EventChecker(gp, i));
}
exec.shutdown();
}
public static void test(IntGenerator gp) {
// count 默认值
test(gp, 10);
}
}
注意，在本例中可以被撤销的类不是Runnable，而所有依赖于IntGenerator对象的EvenChecker任务将测试它，以查看它是否已经被撤销，正如你在run()中所见。通过这种方式，共享公共资源（IntGenerator）的任务可以观察该资源的终止信号。这可以消除所谓竞争条件，即两个或更多的任务竞争响应某个条件，因此产生冲突或不一致结果的情况。你必须仔细考虑并防范并发系统失败的所有可能途径，例如，一个任务不能依赖于另一个任务，因为任务关闭的顺序无法得到保证。这里，通过使任务依赖于非任务对象，我们可以消除潜在的竞争条件。
test()方法通过启动大量使用相同的IntGenerator的EvenChecker，设置并执行对任何类型的IntGenerator的测试。如果IntGenerator引发失败，那么test()将报告它并返回，否则，你必须按下Ctrl-C来终止它。
我们看到的第一个IntGenerator有一个可以产生一系列数值的next():
package concurrency;
/**
* @author Mr.Sun
* @date 2022年09月03日 22:02
*/
public class EventGenerator extends IntGenerator {
private int currentEventVal = 0;
@Override
public int next() {
++currentEventVal;
// 可能出现资源竞争问题的地方
++currentEventVal;
return currentEventVal;
}
public static void main(String[] args) {
EventChecker.test(new EventGenerator());
}
}
一个任务有可能在另一个任务执行第一个对currentEvenValue的递增操作之后，但是没有执行第二个操作之前，调用next()方法。这将使这个值处于“不恰当”的状态。为了证明这是可能发生的，EvenChecker.test()创建了一组EvenChecker对象，以连续地读取并输出同一个EvenGenerator，并测试检查每个数值是否都是偶数。如果不是，就会报告错误，而程序也将关闭。
有一点很重要，那就是要注意到递增程序自身也需要多个步骤，并且在递增过程中任务可能会被线程机制挂起——也就是说，在Java中，递增不是原子性的操作。因此，如果不保护任务，即使单一的递增也不是安全的。