java - 为什么 mkdir() 有时不起作用？

我编写了这个程序来测试 mkdir() 失败的场景。为什么会失败？

有时它工作正常，有时我得到:



最后我发现每个目录都被创建了......

在每次测试中，我都会删除所有创建的目录。

我试过这个是因为在我的项目中有 100 个线程试图测试和创建这样的目录......并且也以同样的方式失败......

public class DFS {
    static long time1 = System.currentTimeMillis();
    public static void main(String a[]) {
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
        new Thread(new CreteDir()).start();
    }
}

class CreteDir implements Runnable {
    public void run() {
        //Object obj = new Object();
        synchronized (this) {
        if(System.currentTimeMillis() - DFS.time1 > 10) {
            try {
                this.wait();
            }
            catch(InterruptedException ie) {
                ie.printStackTrace();
            }
        }
        File f1 = new File("myDir1");
        File f2 = new File("myDir2");
        File f3 = new File("myDir3");
        File f4 = new File("myDir4");
        File f5 = new File("myDir5");

        if (!f1.exists()&&!f1.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f1.getName());
        }
        if (!f2.exists()&&!f2.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f2.getName());
        }
        if (!f3.exists()&&!f3.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f3.getName());
        }
        if (!f4.exists()&&!f4.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f4.getName());
        }
        if (!f5.exists()&&!f5.mkdir()) {
            System.out.println("Cannot create DIR :: "+f5.getName());
        }
        this.notifyAll();
        }
    }
}

最佳答案

你有一个竞争条件。

每个线程尝试检查每个目录并在它不存在时创建它。正在发生的事情是这样的:

线程 A 测试 myDir4 并发现它不存在

线程 B 测试 myDir4 并发现它不存在

线程 A 创建 myDir4 ... 成功!

线程 B 创建 myDir4 ...失败!它已经存在。

这可能发生在任何目录中……或者根本没有……这取决于操作系统如何调度 Java 线程等。

您的代码正在尝试在 this 上进行同步，但尝试无效。 this 将是当前线程正在使用的 CreteDir 的实例……但每个线程都有一个不同的实例，因此实际上没有线程间同步。为了有效地同步，所有的线程都需要在同一个对象上同步……但这会使你的多线程无效，因为粒度是错误的。

事实上，您的整个多线程策略需要重新考虑。这不是“真正的代码”这一事实意味着我们无法真正建议您如何做到这一点。

在您最后一条评论的字里行间阅读，我认为您有三种可能的策略:

当目录不存在时，只需使用“全局”锁来同步目录的创建。像这样的东西:

// Test first without locking to reduce the concurrency bottleneck
if (!dir.exists()) {
    synchronize (globalDirLock) {
        // Repeat the test while holding the lock
        if (!dir.exists()) {
            if (!dir.mkdir()) {
                System.out.println("OOOPS!");
            }
        }
    }
}

创建一个内存数据结构，每个目录一个(锁定)对象。填充该数据结构需要小心完成，以避免出现竞争条件，即两个同时的客户端请求最终为单个目录创建两个锁定对象。

(如果你稍微调整一下这个方案，你可能也可以使用锁对象的存在来避免重复检查目录是否存在。检查涉及系统调用并且在处理器开销方面是不重要的。)

忽略 File.mkdir() 返回 false 的情况。 (也许再做一次 File.exists() 或 File.isDirectory() 测试……以防万一。)