并发编程陷阱：Java多线程竞争条件示例

原创左手的ㄟ右手 2024-11-01 22:54 10阅读 0赞

在并发编程中，竞争条件（Race Condition）是一个常见的问题，它发生在多个线程同时访问共享数据时，而最终结果依赖于这些线程执行的顺序。如果程序的行为依赖于线程的相对速度，那么它就可能遇到竞争条件。以下是Java多线程中一个简单的竞争条件示例：

```javapublic class Counter {
 private int count =0;

public void increment() {
 count++; //非原子操作 }

public int getCount() {
 return count;
 }
}
```在这个例子中，`Counter` 类有一个 `count`变量，它被 `increment` 方法用来增加计数。如果多个线程同时调用 `increment` 方法，它们可能会遇到竞争条件，因为 `count++` 实际上包含三个步骤：

1.读取 `count` 的当前值。
2.将值增加1。
3.将新值写回 `count`。

如果两个线程同时执行这些步骤，它们可能会读取相同的 `count`值，各自增加1，然后写回，导致实际增加的计数只发生了一次，而不是两次。这会导致 `count` 的最终值比预期少。

为了解决这个问题，可以使用 `synchronized` 关键字来确保 `increment` 方法在同一时间只能被一个线程执行：

```javapublic class Counter {
 private int count =0;

public synchronized void increment() {
 count++;
 }

public synchronized int getCount() {
 return count;
 }
}
```使用 `synchronized` 关键字可以保证每次只有一个线程可以进入 `increment` 或 `getCount` 方法，从而避免了竞争条件。

另一个解决方案是使用 `AtomicInteger` 类，它提供了原子操作，可以安全地在多线程环境中使用：

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

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

public void increment() {
 count.incrementAndGet();
 }

public int getCount() {
 return count.get();
 }
}
````AtomicInteger` 提供了 `incrementAndGet` 方法，这是一个原子操作，可以确保在多线程环境中安全地增加计数。这样，即使多个线程同时调用 `increment` 方法，`count` 的值也会正确地增加。

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