为什么此代码中的同步功能无法正常工作？

在过去的几天里，我一直在阅读关于多线程的文章，并且使用多线程技术遇到了一个简单的任务。这是任务：为什么此代码中的同步功能无法正常工作？

创建一个模拟50米跑步比赛的应用程序（在我的代码中他们是10，无所谓）。跑步者的数量应该是5，你应该给每个跑步者的线程命名。打印赢家。所有其他线程也应完成比赛。打印每位参赛选手完成比赛的时间并突出赢家的时间。

这是我写的代码：

public class Racer implements Runnable { 
    public static String winner; 
    public static int time = 0; 

    public void incrementTime() { 
     synchronized (Racer.class) { 
      time++; 
     } 
    } 
    public void race() { 
     for (int distance = 1; distance <= 10; distance++) { 
      incrementTime(); 
      System.out.println("Distance covered by " + Thread.currentThread().getName() + " is " + distance + " meters."); 
      boolean finalDest = this.isTheRaceOver(distance); 
      if (finalDest) { 
       break; 
      } 
     } 
    } 
    private boolean isTheRaceOver(int finalDistance) { 
     boolean isRaceOver = false; 
     if (Racer.winner == null && finalDistance == 10) { 
      String winnerName = Thread.currentThread().getName(); 
      Racer.winner = winnerName; 
      System.out.println("The winner is : " + Racer.winner + " with time " + time); 
      isRaceOver = true; 
     } else if (Racer.winner == null) { 
      isRaceOver = false; 
     } else if (finalDistance != 10) { 
      isRaceOver = false; 
     } else if (finalDistance == 10) { 
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is with time " + time); 
     } 
     return isRaceOver; 
    } 
    @Override 
    public void run() { 
     this.race(); 
    } 
} 

public class RacerDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
     Racer racer = new Racer(); 
     Thread a = new Thread(racer, "A"); 
     Thread b = new Thread(racer, "B"); 
     Thread c = new Thread(racer, "C"); 
     Thread d = new Thread(racer, "D"); 
     Thread e = new Thread(racer, "E"); 
     a.start(); 
     b.start(); 
     c.start(); 
     d.start(); 
     e.start(); 
    } 
}

一个输出是：

Distance covered by A is 1 meters. 
Distance covered by C is 1 meters. 
Distance covered by C is 2 meters. 
Distance covered by C is 3 meters. 
Distance covered by C is 4 meters. 
Distance covered by C is 5 meters. 
Distance covered by C is 6 meters. 
Distance covered by C is 7 meters. 
Distance covered by C is 8 meters. 
Distance covered by C is 9 meters. 
Distance covered by C is 10 meters. 
The winner is : C with time 12 // should be 11 ? 
Distance covered by B is 1 meters. 
Distance covered by B is 2 meters. 
...... and so on

困扰我的是，当它打印每个车手（线程）所花费的时间的事情掩盖了距离，它并没有显示正确的时间。我使incrementTime（）同步，但程序无法正常工作。你能告诉我什么是错的吗？我的错误在哪里？

来源

2016-09-25 Roxy

每个跑步者增加时间，导致不一致的状态。你应该把赛车从实际的比赛中分离出来，这可能应该放在一个单独的班级中。

您的问题发生在Racer Runnable的race方法中，其中每个跑步者增加static time字段，从而导致意想不到的行为。

来源

2016-09-25 19:17:17 eavidan

这个解释是正确的。我不知道为什么这是downvoted。 –

是的，我知道问题来自race（），但几分钟前我试图在for循环内创建一个同步块，它似乎正常工作..我跑了几次..但谢谢！ – Roxy

每个跑步者都会增加时间，并且对增量时间方法只有一个锁定。 Runner C完成他们的比赛并调用isRaceOver方法。由于c将获得11的时间，线程b运行比赛方法，潜入并增加时间1.结果，c得到12的时间并错误地打印出时间。如果您的意图是让所有跑步者能够增加时间，则必须确保一次只有1个线程正在竞赛或IsTheRaceOver。

来源

2016-09-25 19:25:17 Smith

在您的实施中，time由所有线程共享。所以，如果一个线程的增量是，其他线程将读取该值，如：

线程1进入的时间race()值为0
线程1调用incrementTime()的值更改为1个
线程2进入的时间race()值为1
线程2调用incrementTime()的值更改为2

这将使time变量处于不一致状态。为了避免这种情况，您可以尝试在race()方法中使用time，以便每个线程都有自己的时间。

来源

2016-09-25 19:26:09

感谢您的回答，但我有其他的想法。 – Roxy

由于您同步了一个默认为原子的整数，您将得到相同的结果而没有同步块。同步关键字是不必要的，因此根本就没有同步。

A覆盖的距离为1米。
C覆盖的距离为1米。
C覆盖的距离为2米。
...
获胜者是：C与时间12 //应该是11？

从您的输出中可以明显看出，另一个线程也增加了时间。在打印获胜者之前，可能会有另一个线索增加时间。要解决您的问题，您必须同步incrementTime和isTheRaceOver这两种方法，您将确保另一个线程在打印之前不会增加时间。

但是等待：同步块不保证更新对另一个称为高速缓存一致性的线程可见。如果在一个线程更新变量时不使用volatile关键字，则不能保证另一个线程能够看到它。例如，即使您设置了赢家，另一个线程仍可能会将其视为空。

确保您使用volatile关键字或锁（它们也使用内存障碍）来保证更新对其他线程可见。

来源

2017-02-10 07:17:23

为什么此代码中的同步功能无法正常工作？

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