编写多线程应用程序时,最常见的问题之一是竞争条件。
我向社区提出的问题是:
- 竞赛条件是什么?
- 你如何检测它们?
- 你如何处理它们?
- 最后,如何防止它们发生?
当两个或多个线程可以访问共享数据并且它们试图同时更改它时,就会出现竞争条件。由于线程调度算法可以随时在线程之间交换,因此您不知道线程尝试访问共享数据的顺序。因此,数据更改的结果取决于线程调度算法,即两个线程都“竞相”访问/更改数据。
当一个线程执行“检查然后执行”操作(例如,“检查”值是否为 X,然后“执行”执行取决于值为 X 的操作)而另一个线程对中的值执行某些操作时,经常会出现问题介于“检查”和“行动”之间。例如:
if (x == 5) // The "Check"
{
y = x * 2; // The "Act"
// If another thread changed x in between "if (x == 5)" and "y = x * 2" above,
// y will not be equal to 10.
}
重点是,y 可以是 10,也可以是任何值,具体取决于另一个线程是否在检查和操作之间更改了 x。你没有真正的方法知道。
为了防止竞争条件发生,您通常会在共享数据周围加一把锁,以确保一次只有一个线程可以访问该数据。这意味着这样的事情:
// Obtain lock for x
if (x == 5)
{
y = x * 2; // Now, nothing can change x until the lock is released.
// Therefore y = 10
}
// release lock for x
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