デバッガで止めて発生するレースコンディションは実際に起こりえるかどうか

Question

タイトルの通りなのですが、デバッガで意図的にスレッドを止めてレースコンディションが起こせるとしたら
実際に起こりえると言えるのでしょうか？

Comments

[maisumakun]

質問の前提としてうかがいたいのですが、「レースコンディションが起きる」と仮定してプログラミングを進めることに、何かしらの不都合がある状況なのでしょうか。

[a.‫com]

コメントありがとうございます。レースコンディションは絶対に起こしてはいけないという前提です

[JavaCommons]

スレッド間の競合は「排他処理」を適切に行うことで解決できます。
「排他処理」を最小化することで競合解決のためのパフォーマンスロスを最小化できます。
レースコンディション時のデータ破壊を防げばいいだけです。

Answer 1

こんにちは。

質問部分に端的に回答すると、
デバッガで意図的に止めるなどの手段でレースコンディションを起こすことが可能なコードは、本質的に「レースコンディションが起きうるコード」ということになります。
レースコンディションを起こしてはいけない前提なら、そのコードは完全アウトです。

レースコンディションが起きないコードであれば、デバッガで止めるだけではレースコンディションは決して起こりません。
もちろんデバッガで止めた上で、内部状態を手で書き換えたりしたらレースコンディションを起こせるかもしれませんが、それは実際の動作中には起こりえないので、また別の話です。

Comments

[a.‫com]

ありがとうございます！すっきりしました

Answer 2

デバッガで止めなくても・・・
スレッド間の共有資源(共有データ)に対する競合は、Theread.sleep(ms) などをスレッドのコードに入れたりすることでも起こせますね。
スレッドは独立したCPUで別々に実行しているようなものなので、共有資源(共有データ)をアクセスする場合には排他処理を必ず入れた方がいいと言えます。

以下のソースコードを実行すると、50に近い値が表示されそうですが、そうなりません。

class MyThread extends Thread {
    private int count;
    public MyThread(int count) {
        this.count = count;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i=0; i<this.count; i++) {
            int total = ThreadDemo.total;
            try {
                Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                ;
            }
            total += 1;
            ThreadDemo.total = total;
        }
    }
}
public class ThreadDemo {
    public static int total = 0;
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        MyThread t1 = new MyThread(25);
        MyThread t2 = new MyThread(25);
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(ThreadDemo.total);
    }
}

次のコードのように、排他処理を入れることで、総和が必ず５０になります。

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class MyThread extends Thread {
    private int count;

    public MyThread(int count) {
        this.count = count;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < this.count; i++) {
            ThreadDemo.lock.lock();
            try {
                int total = ThreadDemo.total;
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    ;
                }
                total += 1;
                ThreadDemo.total = total;
            } finally {
                ThreadDemo.lock.unlock();
            }
        }
    }
}

public class ThreadDemo {
    public final static Lock lock = new ReentrantLock(true);
    public static int total = 0;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        MyThread t1 = new MyThread(25);
        MyThread t2 = new MyThread(25);
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(ThreadDemo.total);
    }
}

Comments

[a.‫com]

返信遅れました。排他処理についての説明、ありがとうございます!

Answer 3

レースコンディションは絶対に起こしてはいけないという前提です

だったら、「起きうるもの」という前提でプログラムを組む一択だと考えます。

Comments

[maisumakun]

「起きないと思っていたら起きた」のではトラブルになりますが、「起きると予想していたけど起きなかった」では、（プログラムを書き換えて他の問題が出る場合を除けば）害はありません。

[a.‫com]

ありがとうございます。なるほどそういった考え方もあるのですね。