为什么多线程会导致运算错误？

[Real_csdn_User]

《Java编程思想（第4版）》 21.3.1 不正确地访问资源

这一节讲到多线程访问资源时会导致的错误。EvenGenerator.val的初始值为0，在EvenGenerator.next()里面对val执行了两次连续递增操作，并返回val的值。派生自Runnable接口的EvenChecker的run()方法检查EvenGenerator.next()的返回值是不是偶数。在程序中添加若干线程来产生EvenGenerator和EvenChecker，并用EvenChecker检查EvenGenerator产生的是不是偶数。运行程序，发现EvenGenerator居然会产生奇数，这是为什么？

//: concurrency/IntGenerator.java

public abstract class IntGenerator {
	private volatile boolean canceled = false;
	
	public abstract int next();
	
	// Allow this to be canceled: 
	public void cancel() { canceled = true; }

	public boolean isCanceled() { return canceled; }
}

//: concurrency/EvenChecker.java
import java.util.concurrent.*;

public class EvenChecker implements Runnable {
	private IntGenerator generator;
	private final int id;
	
	public EvenChecker(IntGenerator g, int ident) {
		generator = g;
		id = ident;
	}
	
	public void run() {
		while (!generator.isCanceled()) {
			int val = generator.next();
			if  (val % 2 != 0) {
				System.out.println(val + " not even!");
				generator.cancel();    // Cancels all EvenCheckers
			}
		}
	}
	
	// Test any type of IntGenerator: 
	public static void test(IntGenerator gp, int count) {
		System.out.println("Press Control-C to exit");
		ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
		for (int i = 0; i < count; i++) {
			exec.execute(new EvenChecker(gp, i));
		}
		exec.shutdown();
	}
	
	// Default value for count: 
	public static void test(IntGenerator gp) {
		test(gp, 10);
	}
}

//: concurrency/EvenGenerator.java
// When threads collide.

public class EvenGenerator extends IntGenerator {
	private int currentEvenValue = 0;
	
	public int next() {
		++currentEvenValue;    // Danger point here!
		Thread.yield();
		++currentEvenValue;
		return currentEvenValue;
	}

	public static void main(String[] args) {
		EvenChecker.test(new EvenGenerator());
	}
}

[kimsung]

说白了， 多线程环境下不要使用类变量。 你把 56行放到next()方法里面就不会出这种问题了。 至于为什么不能使用类变量， 百度一大堆资料。

[捏造的信仰]

在单个线程看来，++currentEvenValue 可能执行了两次，但要注意 currentEvenValue 这个变量是多个线程共享的，什么意思呢，就是多个线程同时访问同一个 EvenGenerator 对象，并发的调用 next() 方法，所以 next() 方法执行过程当中 ++currentEvenValue 可能执行了不止两次。

[鸡窝里的毛]

这就叫一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃。就像窗口买票，大家一涌而上会是什么情况？很可能票已经卖光了，后边的人还往里边挤，最后只能扑了空。所以多线程对同一个变量进行操作的时候需要排队，也就是加锁，在某一瞬间这个变量是某个线程独有的，别的线程要用就得等待，就不会出问题了。

[qq_39936465]

引用 楼主 Real_csdn_User 的回复:

《Java编程思想（第4版）》 21.3.1 不正确地访问资源 这一节讲到多线程访问资源时会导致的错误。EvenGenerator.val的初始值为0，在EvenGenerator.next()里面对val执行了两次连续递增操作，并返回val的值。派生自Runnable接口的EvenChecker的run()方法检查EvenGenerator.next()的返回值是不是偶数。在程序中添加若干线程来产生EvenGenerator和EvenChecker，并用EvenChecker检查EvenGenerator产生的是不是偶数。运行程序，发现EvenGenerator居然会产生奇数，这是为什么？

因为多线程本身是异步运行的，如果多个线程共用一个数据，那么该数据在多个线程中会产生差异，造成结果的不可知性。要修正这个问题我们就需要设置这些线程对数据源进行同步，同步一般最常用的方法就是数据源进行加锁。