在Linux下多线程的问题

最近做的程序出现了一个多线程的问题，肯定是同步引起的，但是我个人还是不太理解，因为同样一段代码在Windows下运行正常，在Linux下就处理一堆问题了。

程序思想是这样子的，有多个任务需要处理，每次主线程处理一个任务，并把这个任务分成多个子任务让子线程去处理。在主线程中启动多个子线程去做事情，并注册自己。主线程就不断的检查是所有线程已经注销了，子线程做完事情后，会向主线程销自己，然后结束。

代码如下：

public class TaskDispatchController
{
    Set threadSet = new HashSet();
    /**
    *  启动子线线程做事情
    */
    private void startThread()
    {
        //重用线程对象
        ImportThread[] thread = importTool.getImportThread();
        threadList = new ArrayList(thread.length);
        for (int i = 0; i < thread.length; i++)
        {
            ImportThread impThread = thread[i];
            //子线程注册自己
            threadSet.add(impThread);
            impThread.setController(this);
            new Thread(impThread).start();
        }
        checkQuite();
    }
    
    /**
    *  注销自己，并唤醒主线程检查是否可以退出
    */
    public synchronized void unregister(ImportThread thread)
    {
       threadSet.remove(thread);
       notifyAll();
    }

    /**
    *
    */
    private synchronized void checkQuite()
    {
        try
        {
            while (!threadSet.isEmpty())
            {
                wait();
            }
            backThread();
        }
        catch (InterruptedException e)
        {
            throw new ThreadOperationException("main thread exception", e);
        }
        finally
        {
            close();
        }
    }
}

public class ImportThread
{
    TaskDispatchController  taskDispatchController = null;
    public void setController(TaskDispatchController  taskDispatchController )
    {
         this.taskDispatchController = taskDispatchController ;
    }
     public void run()
     {
	if (taskDispatchController == null)
	{
	    return;
	}
         //做某事情
         [b]taskDispatchController.doXXX();[/b]	
         while (true)
	{
	    // do something
         }
         //执行完事情后结束
	release();
     }
     
     
     private void release()
     {
	if (taskDispatchController != null)
	{
	    taskDispatchController .unregister(this);
	}
         [b]taskDispatchController == null;[/b]    
     }
}

这段代码在Windows下，双核CPU的环境中做事不会出现错误，且可以启动多个子线程。但在Linux环境下，就启动一个子线程就会出问题，会出现死锁，并且是销在TaskDispatchController的startThread方法，感到很奇怪。

解决方法：随后，我将startThread线程，并标记为同步，并且要所有子线程启动后，子线程才能注销自己。以避免子线程跑得太快了，就结束自己了(这是领导认为的问题所在，但我个人不这么认为，看代码就明白了)。

修改了之后仍然出现死锁。原因是：在子线程run中调用taskDispatchController.doXXX()的时候报NullPointerException，导致子线程没有注销自己，主线程处于一直等待状态。

解决方法：因为我在线程结束的时候将taskDispatchController = null了(也不知道当时是怎么考虑的，其实没有必要设置为null)，所以我将release方法中这一行删去。
并修改TaskDispatchController.unregister方法

  public synchronized void unregister(ImportThread thread)
  {
       threadSet.remove(thread);
       thread.setController(null);
       notifyAll();
  }

现在程序在Linux下能正常运行，但其中的原因还是不得而知，希望哪位指点指点

评论

6 楼 卒子99 2008-09-12  

start方法就加了一个synchronized，上面没有写出来，不过现在看，当时一年前写的东西是有很多问题，确实多线程太复杂了，出错就报一些莫名其妙的问题，调试起来也很麻烦。看来要在设计的时候，特别注意这些问题，哈哈一条，不得已就不要用多线程了

5 楼 dennis_zane 2008-09-12  

从你的代码中没有看出为什么在同步后出现空指针，不过你的代码还是有问题，对startedAll变量的修改没有同步，也就是startThread方法需要同步，这个可能是你弄错了。jvm的不同实现，肯定依赖于平台，java对线程安全性的保证是基于java内存模型的，符合java内存模型的代码在各个平台上可以做到的一致，如果一开始就是错误的，在不同平台出现莫名其妙的问题在所难免。

4 楼 卒子99 2008-09-12  

可能我表述的有点问题，每一次我都使用缓存的ImportThread对象，而每次执行一个任务都是new 的一个新的TaskDispatchController(呵呵设计上还是有点问题)
所以在ImportThreadn的当前任务结束的时候，将它引用的TaskDispatchController对象置为null，我觉得是这儿引起的NullPointerException

private void release()   
{   
    if (taskDispatchController != null)   
    {   
        taskDispatchController .unregister(this);   
    }   
    <STRONG>taskDispatchController == null;</STRONG>       
}

修改之后为：
class ImportThread

private void release()   
{   
    if (taskDispatchController != null)   
    {   
        taskDispatchController .unregister(this);   
    }      
}

TaskDispatchController

     /**    
    *  注销自己，并唤醒主线程检查是否可以退出    
    */     
    public synchronized void unregister(ImportThread thread)      
    {     
       try  
       {   
           while(!startedAll)   
           {   
               wait();   
           }   
       }   
       catch(InterruptedException e)   
       {   
           // doNothing   
       }
       //将引用的controller置为null
       threadSet.setController(null);    
       threadSet.remove(thread);      
       notifyAll();      
    }  

如此修改后，也不会有问题了。到底这多线程在linux和windows是上运行方式有什么差异呢，这是我最知道的问题

3 楼 卒子99 2008-09-12  

dennis_zane 写道

同步后出现的空指针问题，想了下，我的理解还是错误，也没有复现你的场景。你说“并且要所有子线程启动后，子线程才能注销自己”，不知道怎么修改的，我想看看，可能是你修改的部分出问题了。

我是加了一个变量 来控制的

voliate boolea staredAll = false;
Set threadSet = new HashSet();   
    /**  
    *  启动子线线程做事情  
    */  
    private void startThread()   
    {   
        //重用线程对象   
        ImportThread[] thread = importTool.getImportThread();   
        threadList = new ArrayList(thread.length);   
        for (int i = 0; i < thread.length; i++)   
        {   
            ImportThread impThread = thread[i];   
            //子线程注册自己   
            threadSet.add(impThread);   
          impThread.setController(this);   
          new Thread(impThread).start();   
        }
        startedAll= true;   
        checkQuite();   
    }   
       
    /**  
    *  注销自己，并唤醒主线程检查是否可以退出  
    */  
    public synchronized void unregister(ImportThread thread)   
    {  
       try
       {
           while(!startedAll)
           {
               wait();
           }
       }
       catch(InterruptedException e)
       {
           // doNothing
       } 
       threadSet.remove(thread);   
       notifyAll();   
    }   

呵呵，当时做的时候还不怎么了解Concurrent，现在已经改了代码实现了，用上了这些feature，不过我不明白为什么在Liunx下面的运行，跑一个线程也会有问题，我猜是linux下的线程调度不太一样，想知道其中的原由，还请指点

2 楼 dennis_zane 2008-09-11  

而且我觉的你的代码完全可以用CountDownLatch+ExecutorService改写，更漂亮，更简洁。

1 楼 dennis_zane 2008-09-11  

第一次遇到的问题并不是什么死锁，是主线程wait没有被唤醒，问题在于你的HashSet在添加元素的时候没有加锁，HashSet不是线程安全的，你remove和判断isEmpty都记的synchronized，怎么add的时候却忘记呢，导致isEmpty返回的值不是真实值，主线程一直没有被唤醒，特别是在线程多并发大的情况下。你可以试试在windows上开5000个线程试试，在我机器上马上复现了你的现象。因此你的领导说startThread加锁同步是没错的，就是解释错了。

同步后出现的空指针问题，想了下，我的理解还是错误，也没有复现你的场景。你说“并且要所有子线程启动后，子线程才能注销自己”，不知道怎么修改的，我想看看，可能是你修改的部分出问题了。