スレッドの排他制御

スレッドを複数持つことで、「同時に複数の処理を実行する」ということができ、作成できるプログラムの実現可能性が広がるわけですが、「同時に複数の処理を実行する」ことでときに、プログラムが意図しない動作をしてしまうことがあります。

例えば、同じインスタンスの同じフィールドを、複数のスレッドが同時に使用したらどうなるでしょうか。

public class CarRun implements Runnable{

    private String carName;

    private int count;

    

    public CarRun(String carName){

        this.carName = carName;

    }

        

    public static void main(String[] args){

        CarRun car1 = new CarRun("インサイト");

        

        Thread th1 = new Thread(car1);

        Thread th2 = new Thread(car1);

        th1.start();

        th2.start();

        

    }

    

    public void run(){

    	count = 0;

        for(int i = 0; i < 5; i++){

            try{

                Thread.sleep(1000);

            }catch(Exception e){}

            this.addCount();

            System.out.println(carName + " ： " + count + "回目の処理です。");

        }

    }

    

    public void addCount(){

        count += 1;

        

    }

}

前回のサンプルを少し改良したのが上記サンプルです。

        CarRun car1 = new CarRun("インサイト");

        

        Thread th1 = new Thread(car1);

        Thread th2 = new Thread(car1);

        th1.start();

        th2.start();

上記では同じインスタンス（car1）でスレッドを二つ起動させています。

私の環境で実行した結果は下記のようになりました。



for文のループ回数は5回と設定しているのに、9回も処理しています。
おかしいように見えるかもしれませんが、2つのスレッドが同時に進行し、同じインスタンス変数を加算していっているわけですから、5回以上処理するのは自然な結果です。
しかし、だとすると10回処理しなければならないのに9回しか処理してません。
つまり、1回分の加算処理が正しく行われていないことになります。

では、下記のサンプルを実行したらどうなるでしょう。

public class CarRun implements Runnable{

    private String carName;

    private int count;

    

    public CarRun(String carName){

        this.carName = carName;

    }

        

    public static void main(String[] args){

        CarRun car1 = new CarRun("インサイト");

        

        Thread th1 = new Thread(car1);

        Thread th2 = new Thread(car1);

        th1.start();

        th2.start();

        

    }

    

    synchronized public void run(){

    	count = 0;

        for(int i = 0; i < 5; i++){

            try{

                Thread.sleep(1000);

            }catch(Exception e){}

            this.addCount();

            System.out.println(carName + " ： " + count + "回目の処理です。");

        }

    }

    

    public void addCount(){

        count += 1;

        

    }

}

【実行結果】


2つスレッドを起動したはずですが、スレッドが一つずつ処理されているのがわかると思います。

上記2つのサンプルの違いはsynchronizedをrun()メソッドに加えただけです。

次回、スレッドの排他制御についてもう少し詳しく見ていきます。