并发编程挑战：Java多线程中的死锁与资源竞争问题示例

原创秒速五厘米 2024-11-13 23:52 70阅读 0赞

在Java多线程编程中，死锁和资源竞争是常见的并发问题。死锁是指两个或多个线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种僵局，使得这些线程无法继续执行。资源竞争则是指多个线程试图同时访问同一资源，导致数据不一致或性能问题。

下面是一个简单的Java示例，演示了死锁和资源竞争的情况：

###死锁示例```javapublic class DeadlockExample {
 private static final Object resource1 = new Object();
 private static final Object resource2 = new Object();

public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(() -> {
 synchronized (resource1) {
 try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }
 synchronized (resource2) {
 System.out.println("Thread1 acquired both resources");
 }
 }
 });

Thread t2 = new Thread(() -> {
 synchronized (resource2) {
 try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }
 synchronized (resource1) {
 System.out.println("Thread2 acquired both resources");
 }
 }
 });

t1.start();
t2.start();
 }
}
```在这个示例中，两个线程`t1`和`t2`分别尝试获取两个资源`resource1`和`resource2`。如果`t1`先获取了`resource1`而`t2`先获取了`resource2`，那么它们都会在尝试获取下一个资源时陷入等待状态，导致死锁。

###资源竞争示例```javapublic class ResourceContentionExample {
 private static int sharedCounter =0;

public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 sharedCounter++;
 }
 });

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

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

try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }

System.out.println("Expected value:2000, Actual value: " + sharedCounter);
 }
}
```在这个示例中，两个线程`t1`和`t2`都试图增加一个共享变量`sharedCounter`。由于没有适当的同步机制，这两个线程可能会发生资源竞争，导致`sharedCounter`的最终值小于2000。

### 解决方法1. **避免死锁**：确保所有线程以相同的顺序获取资源，或者使用`tryLock`等方法尝试获取锁，避免无限等待。
2. **同步访问共享资源**：使用`synchronized`关键字或`ReentrantLock`等显式锁来同步对共享资源的访问，避免资源竞争。

正确处理并发问题对于确保程序的正确性和性能至关重要。