Java并发问题:线程同步与竞态条件示例
在Java编程中,线程同步和竞态条件是非常重要的概念。下面我们将通过两个示例来理解和解决这些问题。
- 线程同步:多线程环境下,多个线程可能会同时访问共享资源,导致数据不一致或错误。线程同步就是防止这种情况发生的机制。
示例:
// 假设我们有一个计数器
class Counter {
private int count;
public synchronized void increment() {
count++;
}
public synchronized int decrement() {
if (count > 0) {
count--;
return count;
} else {
throw new RuntimeException("Counter underflow");
}
}
// 获取当前计数
public synchronized int getCount() {
return count;
}
}
- 竞态条件:竞态条件是指多个线程在访问共享资源时的顺序问题。如果管理不当,可能会导致数据不一致。
示例:
// 线程A修改count为5
class ThreadA extends Thread {
private Counter counter;
public ThreadA(Counter counter) {
this.counter = counter;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (i == 4) {
// 计数改为5,此时线程B已经进入访问count的循环
counter.increment();
}
}
}
}
// 线程B修改count为3
class ThreadB extends Thread {
private Counter counter;
public ThreadB(Counter counter) {
this.counter = counter;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (i == 7) {
// 线程B进入访问count的循环,此时count应为5
counter.decrement();
}
}
}
}
在上述示例中,线程A修改了共享资源count(初始值为0),而线程B在此之前已经进入了访问count的循环。这就导致了竞态条件:当前count的值不正确。
解决此类问题的方法通常包括使用锁、信号量等同步原语来保护共享资源,或者使用原子操作以确保在多线程环境下的数据一致性。
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