无法在javamultithreading中维护生产者任务的顺序

我正在编写一个multithreading应用程序，其中有一个生产者试图将一个元素添加到共享资源。 我想维护生产者在共享资源中生成元素的顺序。

例如，我的共享资源是SynchronizedQueue，P1，P2，P3，P4将以p1，p2，p3，p4的顺序生成新元素，在此期间P5生产者将其元素添加到队列中，因此P1， P2，P3，P4将等待锁定。 一旦P5释放锁定，P1-4中的任何一个都将获得锁定，因此我们会松开元素的顺序。

有没有办法维持等待锁定的元素的顺序？ 根据我的理解，这是不可能的，但我想检查是否可以通过编程方式实现。

Answer 1

我能想到的一种方法是创建一个包装类， PriorityP具有int priority和P value字段。

然后为每个线程分配一个优先级（ int ），并且线程给出一个具有适当优先级和值的PriorityP作为结果。

现在，您可以使用PriorityBlockingQueue而不是SynchronizedQueue ，并在PriorityP类中实现Comparator接口。

当你这样做时，每当一个线程将其值输入队列时，它就会自动放入正确的位置。

Answer 2

您没有提供任何代码来查看如何在共享资源上获取/释放锁，但您可能对java.util.concurrent.locks.ReentrantLock类感兴趣。

此类的构造函数接受可选的fairness参数。 当设置为true时，在争用下，锁定有利于授予对等待时间最长的线程的访问权限。

因此，如果P1，P2，P3尝试以该顺序获得重入锁定并且共享资源被锁定，则等待时间最长的线程（在这种情况下为P1）将首先获得锁定，然后是P2，然后是P3，然后是任何之后的其他线程。

Answer 3

如果您有一种方法可以为存储在队列中的元素分配值，这可以用于它们的排序，而不是使用PriorityBlockingQueue而不是SynchronizedQueue 。 优先级队列的元素根据其自然顺序排序，或者由队列构建时提供的比较器排序。

例如，您可以将生成器的id存储在元素中，并让Comparator知道如何比较生成器ID。

Answer 4

问题在于获取锁的顺序可以与产生元素的顺序任意不同，这甚至可以与生产者在multithreading环境中排队获取锁的顺序任意不同。 所以你最终遇到了你试图解决的同样问题。 （见递归 ）

并非所有问题都可以通过另一层间接解决;-)

Answer 5

当然有可能:)通常这类问题通过在序列已知的位置添加序列号来解决。 在您的情况下，您的生产商可以生产序列号为“P1-1”，“P1-2”，“P2-1”等的产品，然后可以在一些处理后用于恢复订单。

这比维护顺序更可取，因为这种方式不可能进行某些优化（例如，搜索“Java重新排序”）。

你可以这样做：

 PriorityQueue priorityQueue = // give suitable comparator int seq = 0; void synchronized add(E e){ priorityQueue.add(e); } E synchronized poll(){ E candidate = priorityQueue.peek(); if(candidate.getSeq() == seq){ seq++; return priorityQueue.poll(); }else{ log.debug("{} hasn't arrived yet", seq); return null; } } 

Answer 6

这是一个错误的目标。 我认为你的生产者是线程。 线程执行顺序没有严格定义 – 一次线程A可以比线程B运行得更快，另一个时间B运行得更快，所以你想保留的顺序本身是随机的，不值得关注。 此外，将一个元素添加到队列的时间非常少，即使两个或多个线程同时执行它，您也可以将其视为在同一时刻发生的事情。

multithreading类似于相对论物理学 – 没有普遍的时间，只有在关系之前发生。 如果产生的事件之间存在这种关系，那么应该使用这种关系。 元素添加到公共队列的时间不能用作这种关系。