IndexOutOfBoundsException 2つのスレッドで同時に実行されるlist.remove

Question

メインメソッドに1つのリストがあり、このリストを使用するために2つのスレッドを書きたいと思います。ときどき私はIndexOutOfBoundsExceptionを（スレッドがremoveメソッドを呼び出すと）synchronizedブロックで捕捉します。

主な方法：

public class PC { 
    public static void main(String[] args) { 
     List<String> strings = new ArrayList<>(); 
     new Costumer("c1", strings).start(); 
     new Costumer("c2", strings).start(); 
     new Producer("p1", strings).start(); 
     new Producer("p2", strings).start(); 
     new Producer("p3", strings).start(); 
     new Producer("p4", strings).start(); 
    } 
} 

貸衣装クラス：

class Costumer extends Thread { 

    List<String> strings; 
    public Costumer(String n, List<String> strings) { 
     super(n); 
     this.strings = strings; 
    } 
    @Override 
    public void run() { 
     while (true) { 
      synchronized (strings) { 
       try { 
        if (strings.isEmpty()) { 
         strings.wait(); 
        } 
        strings.remove(0); // <- where exception is thrown 
       } catch (InterruptedException ex) { 
       } 
      } 
     } 
    } 
} 

プロデューサークラス：

class Producer extends Thread { 

    List<String> strings; 

    public Producer(String n, List<String> strings) { 
     super(n); 
     this.strings = strings; 
    } 

    @Override 
    public void run() { 
     while (true) { 
      synchronized (strings) { 
       strings.add(String.valueOf(Math.random() * 1000)); 
       if (strings.size() == 1) { 
        strings.notify(); 
       } 
      } 
      try { 
       Thread.sleep(1000); 
      } catch (InterruptedException ex) { 
      } 
     } 
    } 
} 

スタックトレース：

Exception in thread "c2" java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 0, Size: 0 
     at java.util.ArrayList.rangeCheck(Unknown Source) 
     at java.util.ArrayList.remove(Unknown Source) 
     at Costumer.run(PC.java:40) 

Answer 1

あなたのコードの問題は、Costumerクラスのifテストですが、whileループで置き換える必要があります。そうでなければ、競合状態の問題に直面する可能性があります。実際に、通知を受けるのを待っているコンシューマが1つあり、文字列のロックを待っているコンシューマが1つあり、ストリングをロックしているプロデューサがあり、新しい文字列が追加され、文字列がなくなったので通知します。したがって、ロックを解除すると、ロックを待っているコンシューマが最初にそれを取得するとします（通知されたコンシューマがまだロックを取得する必要があり、最初にロックを取得する必要がないことを忘れないでください）。 Stringを削除すると、コンシューマによって通知された2番目のコンシューマはstrings.wait()から開始され、strings.remove(0)が空であるかどうかをチェックせずにIndexOutOfBoundsExceptionを呼び出します。

つまりコードは次のようになります。

@Override 
public void run() { 
    while (true) { 
     synchronized (strings) { 
      try { 
       while (strings.isEmpty()) { 
        strings.wait(); 
       } 
       strings.remove(0); 
      } catch (InterruptedException ex) { 
      } 
     } 
    } 
} 

はとにかくこのような奇妙なバグを回避するために、whileループの中にあなたの状態をラップすることをお勧めします。たとえば、ArrayBlockingQueueのようなクラスでどのように行われているかを確認することができます。すべての条件はwhileループでチェックされます。