java - 十字路口上的线程同步

因此，我即将完成这个项目，恐怕我不太了解线程同步的概念。实际上，我似乎根本无法理解它，因此，如果我的问题很愚蠢，我会提前道歉。

这个想法很简单-我有多个代表动物的线程(Antilope，Lion等扩展了Animal实现Runnable)，以及一个2D Tile对象数组。动物需要移动而不会发生碰撞-如果一个人想要移动到另一个站立的瓷砖上，它应该与之互动()，然后-如果另一个没有死，请等到它移开。

因此，当动物移动时，显然需要在目标图块上进行同步，以使没有两只动物可以同时进入一个图块。但是，当它移动时，显然需要在其站立的图块上调用notify()，以便其他想要移动到那里的动物可以醒来。

我试图同时锁定两者，但结果是动物无缘无故地停在了自己的踪迹中。这是一段代码，需要一些澄清:

void move(dir direction)
{
    Integer tarX = ((direction==dir.east?(x+1):(direction==dir.west?(x-1):x))); // east->x+1/west->x-1/NS->x
    Integer tarY = ((direction==dir.north?(y-1):(direction==dir.south?(y+1):y))); //see above
    Animal an;
    synchronized(TileManager.getInstance().playField[tarX][tarY])
    {

            an = AnimalManager.getInstance().searchByXY(tarX, tarY);
            while (an != null)
            {
                interact(an); //assume it's empty - if it isn't, it results in a death of target animal anyway
                an = AnimalManager.getInstance().searchByXY(tarX, tarY); //possibly redundant?
                if (an != null) {
                    try {
                        TileManager.getInstance().playField[tarX][tarY].wait();
                    } catch (InterruptedException ex) {
                    }
                }
                an = AnimalManager.getInstance().searchByXY(tarX, tarY, dir.none);
            }
        synchronized(TileManager.getInstance().playField[x][y])
        {
                int prevX = x;
                int prevY = y;
                x = tarX;
                y = tarY;
                TileManager.getInstance().playField[prevX][prevY].notify();
                TileManager.getInstance().playField[x][y].notify();
        }
    }
}

是的，我知道那是一团糟，而且效果也不佳。有人对做什么有任何想法吗？

最佳答案

您将必须查看该解决方案的性能是否可以，但是您可以引入某种“仲裁者”对象，您必须锁定该对象才能对任何PlayField进行同步访问。

该模式将是:

private static final Object arbiter = new Object( );

void move(dir direction)
{
  ...
  TileManager tileManager = TileManager.getInstance( );

  synchronized( arbiter )
  {
    PlayField tarXtarYField = tileManager.playField[tarX][tarY];

    synchronized( tarXtarYField )
    {
      ...

      PlayField xyField = tileManager.playField[x][y];
      synchronized( xyField )
      {
        ...
        tileManager.playField[prevX][prevY].notify();
        xyField.notify();
      }
    }
  }
}

这种模式将帮助您避免死锁，但代价是移动游戏的速度较慢，因为本质上通过arbiter对象序列化了对比赛 field 的访问，因此一次只能移动1个线程。

如果 field 不是太大而动物的数量很少，那么性能可能是可以接受的。如果不是，那么您实际上必须从头开始重写该程序。