线程类方法运行内部无限循环

Question

我有一个用线程运行的小动画。我用两个按钮暂停并播放动画。下面是run方法中的代码:

public void run(){
while(true){
if(!exitFlag)
randomBall();
}
}

当我第一次点击播放时，我启动线程并且动画运行，但是当我点击暂停并再次点击播放时，动画不工作。有一件奇怪的事情发生了，当我添加System.out.println("here")时，程序运行正常。

public void run(){
while(true){
System.out.println("here");
if(!exitFlag)
randomBall();
}
}

我不知道我在这里做错了什么。这是我的完整代码。

import java.applet.Applet;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.Button;
import java.awt.Color;
import java.util.Random;
public class Main extends Applet implements Runnable{
Button play;
Button pause;
int xpos;
int ypos;
boolean right;
int randomYInc; //random x position increment
int randomXInc; //random y position increment
boolean top;
boolean firstTime = true;
boolean exitFlag = false;
Thread th;
Random rand;
public void init(){
play = new Button("play");
pause = new Button("pause");
MyHandler mh = new MyHandler();
play.addActionListener(mh);
pause.addActionListener(mh);
add(play);
add(pause);
th = new Thread(this);
xpos = 0;
ypos = 50;
right = true;
rand = new Random();
randomize();
}
public void randomize(){
randomYInc = rand.nextInt((20 - 10) + 10) + 10;
randomXInc = rand.nextInt((20 - 10) + 10) + 10;
}
private class MyHandler implements ActionListener{
public void actionPerformed(ActionEvent e){
if(e.getSource() == play){
if(firstTime){
th.start();
firstTime = false;
}else{
exitFlag = false;    
}
}else if(e.getSource() == pause){
exitFlag = true;
//try{th.wait();}catch(Exception ex){}
}
}
}
public void paint(Graphics g){
g.setColor(Color.blue);
g.fillOval(xpos, ypos, 30, 30);
}
public void run(){
while(true){
if(!exitFlag)
randomBall();
}
}
public void randomBall(){
if(right && xpos < 270){ //did not hit right border yet
if(xpos + randomXInc > 270){
xpos = 270;
}else{
xpos += randomXInc;
}
if(ypos > 0 && top){ //did not hit top border yet
if(ypos - randomYInc < 0){
ypos = 0;
}else{
ypos -= randomYInc;
}
}
if(ypos < 270 && !top){ //did not hit bottom border yet
if(ypos + randomYInc > 270){
ypos = 270;
}else{
ypos += randomYInc;
}
}
}
if(!right && xpos > 0){ //did not hit left border yet
if(xpos - randomXInc < 0){
xpos = 0;
}else{
xpos -= randomXInc;
}
if(ypos > 0 && top){ //did not hit top border yet
if(ypos - randomYInc < 0){
ypos = 0;
}else{
ypos -= randomYInc;
}
}
if(ypos < 270 && !top){ //did not hit bottom border yet
if(ypos + randomYInc > 270){
ypos = 270;
}else{
ypos += randomYInc;
}
}
}
//conditions to change ball directions when it hits a border
if(xpos <= 0){
right = true;
top = true;
randomize();
}else if(xpos >= 270){
right = false;
top = false;
randomize();
}else if(ypos <= 0){
right = true;
top = false;
randomize();
}else if(ypos >= 270){
right = false;
top = true;
randomize();
}
repaint();
try{
Thread.sleep(80);
}catch(Exception ex){}
}
}

Answer 1

您没有显示所有的代码，但我认为exitFlag没有标记为volatile。

简而言之，没有volatile，线程可以缓存变量的值:没有某种内存屏障，它看不到另一个线程设置的新值。

Answer 2

尝试使用AtomicBoolean代替boolean或volatile boolean

Answer 3

如果将exitFlag设置为false，则循环简化为:while(true) {}。

换句话说，一个所谓的自旋循环:CPU 100%完全投入，很快你的笔记本电脑就会飞出窗外，风扇以全功率旋转，将CPU的热气从排气口排出。然后5分钟后你的笔记本电脑死机了，因为它没电了。

不要spinloop。

使用Thread.sleep或wait或锁定某些东西，让CPU知道它不必无休止地重新评估true是否仍然为真。或者，直接关闭线程，如果用户再次点击start，启动一个新线程，可能更简单。

听起来你可能有同步性问题，以及EDT问题，以及事件循环问题。你还没有粘贴足够的内容来确定。

• synchronicity:所有线程都有一个恶币。从某种意义上说，它不会同样频繁地击中正面/反面，相反，它只会让你恼火，最大化地应用墨菲定律:每当写入字段时，硬币就会从任何地方翻转。如果它是头，则只对本地副本进行写操作，仅对该线程是唯一的，其他线程不会看到您的更改。如果是尾部，所有其他线程都会看到它。实际上，它更邪恶:On表示硬币也被翻转了。这个游戏的名字就是让VM永远不会翻转它。要做到这一点，你必须建立"事前发生"的关系。关于如何做到这一点，已经有整本书都在写了。这里最简单的方法，对你来说?不要使用布尔值。使用AtomicBoolean的实例，并在其上调用.set(true)。(如果你对我提到的那些书感兴趣，可以搜索"Java内存模型")。

• EDT:你不能做GUI的东西，除非在事件调度线程。你新启动的运行randomBall()的线程不是。使用SwingUtilities。invoklater，或swingworkers。不清楚你在这里使用的是什么UI框架，但大多数人都有"GUI交互仅在EDT上"的想法。当您注册事件处理程序时，这些处理程序在EDT中运行，因此响应"此按钮被单击"的代码可能会扰乱UI。但不是像你在这里写的帖子。

• 事件循环:通常你不希望线程只是不停地工作，并在CPU允许的情况下尽可能快地完成工作。这将耗尽其他线程和资源。相反，你可以设定一些节奏，比如60fps，并锁定它。在任何情况下，在系统上运行的所有线程和事物中，它们要么都应该是速率限制的，要么除了一个之外都应该是速率限制的，并且几乎总是需要"所有都是速率限制的"部分。这意味着Thread.sleep或obj.wait必须参与其中，或者一些在底层使用这些东西的框架。如果不这样做，就会导致所说的饥饿，这很容易解释你所观察到的现象。

Answer 4

避免自旋循环的另一种方法是使用信号量

那么你可以有

Semaphore sem = new Semaphore(1, true);

你已经变成了一个循环。

while(true){
sem.acquire();
sem.release();
randomBall();
}

然后在您的操作监听器中，stop方法使用sem.acquire()，这将使while循环在获取时停止，因为只有一个许可。start方法将使用sem.release().