并发编程挑战：Java中线程竞态条件示例

原创痛定思痛。 2024-11-01 03:39 3阅读 0赞

在并发编程中，线程竞态条件（race condition）是指多个线程同时访问共享数据时，最终结果依赖于线程执行的顺序，这可能导致不可预测的结果。下面是一个简单的Java示例，演示了线程竞态条件：

```javapublic class RaceConditionExample {
 private static int count =0;

public static void main(String[] args) {
// 创建两个线程，它们将共享count变量Thread t1 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 increment();
 }
 });

Thread t2 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 increment();
 }
 });

t1.start();
t2.start();

try {
//等待两个线程完成t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }

//打印最终的count值 System.out.println("Final count: " + count);
 }

private static void increment() {
 count++; //这里存在竞态条件 }
}
```在这个例子中，`count`是一个共享变量，两个线程`t1`和`t2`都调用`increment()`方法来增加`count`的值。由于`increment()`方法只是简单地执行`count++`操作，它不是原子的。这意味着在多线程环境下，两个线程可能会同时读取`count`的值，然后同时增加1，最后同时写回，导致`count`的值丢失一个增量。

为了解决这个问题，我们可以使用`synchronized`关键字来确保`increment()`方法是原子的：

```javaprivate static synchronized void increment() {
 count++;
}
```或者，我们可以使用`AtomicInteger`类来避免竞态条件：

```javaimport java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class RaceConditionExample {
 private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

public static void main(String[] args) {
// 创建两个线程，它们将共享count变量Thread t1 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 increment();
 }
 });

Thread t2 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 increment();
 }
 });

t1.start();
t2.start();

try {
//等待两个线程完成t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }

//打印最终的count值 System.out.println("Final count: " + count.get());
 }

private static void increment() {
 count.incrementAndGet(); // 使用AtomicInteger的原子方法 }
}
```通过使用`synchronized`关键字或`AtomicInteger`类，我们可以确保`increment()`方法是原子的，从而避免线程竞态条件。