本文详解如何在多线程分治求最大值场景中，通过合理使用join()和线程安全设计（而非盲目synchronized方法）确保主线程正确等待子线程完成，避免竞态与过早读取未初始化结果。
本文详解如何在多线程分治求最大值场景中，通过合理使用join()和线程安全设计（而非盲目synchronized方法）确保主线程正确等待子线程完成，避免竞态与过早读取未初始化结果。
在并发编程中，一个常见误区是认为给run()或getter方法加synchronized就能“解决线程等待问题”。但事实上，synchronized修饰实例方法仅保证同一对象上多个调用的互斥执行，并不提供线程完成通知机制。原代码中主线程在子线程尚未执行完run()时就调用getMax()，此时max字段仍为默认值0（未被更新），导致结果错误——这本质上是缺少显式线程同步控制，而非数据竞争（data race）问题。
✅ 正确解法：使用 join() 确保执行顺序
Thread.join() 是标准、轻量且语义明确的解决方案：它阻塞当前线程，直到目标线程终止。修改MainMax主逻辑如下：
// 启动所有任务线程后，立即调用 join() 等待全部完成
for (int i = 0; i < workers; i++) {
tasks[i].start();
}
// 关键：等待所有子线程执行完毕
for (int i = 0; i < workers; i++) {
tasks[i].join(); // 主线程在此处挂起，直至 tasks[i] 运行结束
}
// 此时 getMax() 返回的一定是计算后的有效值
int maxmax = tasks[0].getMax();
for (int i = 1; i < workers; i++) {
int temp = tasks[i].getMax();
if (temp > maxmax) maxmax = temp;
}
System.out.println("maxmax=" + maxmax);? 提示：join() 应在所有start()之后统一调用，而非边启动边等待，以最大化并行度。
⚠️ 为什么 synchronized run() 是错误方案？
若将run()声明为synchronized：
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public synchronized void run() { ... }会导致所有MaxTask实例（即使不同对象）在同一锁对象（即各自this）上串行执行——完全丧失多线程意义，性能甚至低于单线程遍历。而synchronized getMax()虽能防止读取过程被中断，但无法解决max字段本身未被写入的问题，属于治标不治本。
✅ 进阶建议：更健壮的设计模式
-
避免继承Thread，优先实现Runnable
更符合面向接口编程原则，也便于后续迁移到线程池：public class MaxTask implements Runnable { private final int[] arr; private final int first, last; private volatile int max; // 使用 volatile 保证可见性（仅当需实时读取中间状态时） public MaxTask(int[] arr, int first, int last) { this.arr = arr; this.first = first; this.last = last; } @Override public void run() { max = arr[first]; for (int i = first + 1; i <= last; i++) { if (arr[i] > max) max = arr[i]; } } public int getMax() { return max; } } -
使用ExecutorService管理线程生命周期（生产推荐）
自动处理资源回收与异常传播：ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(workers); List<Future<Integer>> futures = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < workers; i++) { int f = first, l = last; futures.add(executor.submit(() -> { int m = arr[f]; for (int j = f + 1; j <= l; j++) { if (arr[j] > m) m = arr[j]; } return m; })); first = last + 1; } int maxmax = futures.get(0).get(); // 阻塞获取结果 for (int i = 1; i < futures.size(); i++) { maxmax = Math.max(maxmax, futures.get(i).get()); } executor.shutdown();
总结
- ❌ 不要用synchronized run()或synchronized getMax()来“修复”线程等待逻辑；
- ✅ 必须使用join()（或Future.get()）显式等待子任务完成；
- ✅ volatile可选用于保证字段修改对其他线程立即可见（本例中join()已提供happens-before保证，非必需）；
- ✅ 优先采用Runnable + ExecutorService组合，提升可维护性与扩展性。
正确的并发控制，始于对工具语义的精准理解，而非堆砌同步关键字。
