并发问题：多线程编程中的常见同步问题案例解析

原创我不是女神ヾ 2024-11-24 04:21 5阅读 0赞

并发问题在多线程编程中是常见的，这些问题主要涉及线程安全、死锁、资源竞争等。下面通过几个具体的案例来解析这些问题：

1. **共享变量的读写**：
   ```java
   // 示例：多个线程同时访问和修改count变量
   class Counter {
       private int count = 0;

public synchronized void increment() {
           count++;
           notifyAll(); // 通知等待的线程
       }

public synchronized int getCount() {
           while (count == 0) { // 防止死锁
               wait();
           }
           return count;
       }
   }
   ```
   在这段代码中，`Counter`类的`increment()`和`getCount()`方法都是线程安全的。如果多个线程同时访问这两个方法而没有正确同步，就可能出现读写问题。

2. **死锁**：
   ```java
   class Bank {
       private Account[] accounts;

public synchronized void deposit(int amount) {
           if (amount > 0) {
               for (Account account : accounts) {
                   if (account.balance() + amount <= account.getBalanceLimit()) {
                       account.deposit(amount);
                       break; // 如果找到一个可用的账户，就退出循环
                   }
               }
               notifyAll(); // 通知等待的线程存款成功
           }
       }

public synchronized void withdraw(int amount) {
           if (amount > 0 && accounts[0].balance() >= amount) {
               for (Account account : accounts) {
                   if (account.balance() - amount >= account.getBalanceLimit()) {
                       account.withdraw(amount);
                       break; // 如果找到一个可用的账户，就退出循环
                   }
               }
               notifyAll(); // 通知等待的线程取款成功
           }
       }

private class Account {
           private int balance;
           private int getBalanceLimit;

public Account(int balance, int getBalanceLimit) {
               this.balance = balance;
               this.getBalanceLimit = getBalanceLimit;
           }

public synchronized int deposit(int amount) {
               if (amount > 0 && balance + amount <= getBalanceLimit) {
                   balance += amount;
                   return amount; // 变更后返回存款金额，表示成功
               } else {
                   throw new IllegalArgumentException("Deposit amount is negative or exceeds account limit: " + amount);
               }
           }

public synchronized int withdraw(int amount) {
               if (amount > 0 && balance >= amount && balance - amount <= getBalanceLimit) {
                   balance -= amount;
                   return amount; // 变更后返回取款金额，表示成功
               } else {
                   throw new IllegalArgumentException("Withdrawal amount is negative or exceeds account limit: " + amount);
               }
           }

public synchronized int balance() {
               return balance;
           }

public synchronized int getBalanceLimit() {
               return getBalanceLimit;
           }
       }
   }
   ```
   在这段代码中，银行类的`Bank`类包含一个`Account`类，用于存储每个账户的余额。如果多个线程同时尝试取款或存款的金额超过账户余额或限制，则可能出现死锁。

要避免这些问题，需要在多线程编程时遵循正确的同步和锁定策略。