自动检测并行Java程序中的错误 - 编程入门网

在图形界面Eclipse中运行，得到以下结果：

Figure 1.

MTRAT 报告出了两个数据竞争错误，因为类Task的两个实例会访问类Value的 对象，然而这个共享的对象却没有被一个共同的锁保护。

例如，在并行程序执行过程中，可能存在这样的时刻，一个线程执行方法get 读域x的值，而另外一个线程执行执行方法add写域x。

根据检查结果，MTRAT 发现了两个数据竞争错误，在类sample/Value域x。程 序员在得到这两个数据竞争错误后，很容易就能发现程序中存在两个线程并发访 问同一个对象域的可能。如果两个线程可以顺序访问这个对象域，这两个数据竞 争问题就可以被消除了。

自动检测并行Java程序中的错误(3)

检测死锁

死锁问题也是并行 Java 程序中常见的问题。在 Java 程序中出现死锁，是 因为 synchronized 关键字会造成运行的线程等待关联到某个一个对象上的锁。 由于线程可能已经获得了别的锁，两个线程就有可能等待对方释放掉锁。在这种 情况下，两个线程将永远等待下去。

在下边的 Java 程序就隐藏了一个潜在死锁问题，

class T3 extends Thread { StringBuffer L1; StringBuffer L2; public T3(StringBuffer L1, StringBuffer L2) { this.L1 = L1; this.L2 = L2; } public void run() { synchronized (L1) { synchronized (L2) { } } } } public class Deadlock { void harness2() throws InterruptedException { StringBuffer L1 = new StringBuffer("L1"); StringBuffer L2 = new StringBuffer("L2"); Thread t1 = new T3(L1, L2); Thread t2 = new T3(L2, L1); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Deadlock dlt = new Deadlock(); dlt.harness2(); } }

自动检测并行Java程序中的错误(4)

在类 Deadlock 的 harness2 方法中，类 Deadlock 的两个实例被创建，作 为参数传递到类 T3 的构造函数中。在类 T3 的 run 方法中，线程会依次获得 这个两个对象的锁，然后以相反的顺序释放这两个锁。由于两个 StringBuffer 实例以不同的顺序传递给类 T3，两个线程会以不同的顺序获得这两个锁。这样 ，死锁就出现了。

以 MTRAT 运行类 sample.Deadlock，可以在运行时刻检查程序中的潜在的死 锁错误：

$ mtrat -Dcom.ibm.mtrat.deadlock=true　-cp . sample.Deadlock Thread 7 : Acquire L1 L2 Dead Lock 1 Thread 7, acquired lock1 -> try lock2　sample/T3　line 109 Thread 8, acquired lock2 -> try lock1　sample/T3　line 109 Thread 8 : Acquire L2 L1

在图形界面Eclipse中运行，得到以下结果:

图 2.

在 MTRAT 的死锁检查报告中我们可以发现，线程 Thread 7 已经获得了锁 lock1，在程序 109 行试图获得锁 lock2。然而，线程 Thread 8 已经获得了锁 lock2，在程序 109 行试图获得锁lock1。

根据 MTRAT 的死锁检查报告，程序员可以很容易得知道，这个死锁问题是由 于两个线程按照相反的顺序上锁造成的。避免这种问题的一种方法是让代码按固 定的全局顺序获取锁。那么如果两个线程按照一致的顺序去上锁，死锁错误就可 以

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