Java并发编程中的五大同步问题实例

原创忘是亡心i 2024-11-26 20:48 35阅读 0赞

Java并发编程中的五大同步问题主要包括：

1. **死锁**：多个线程互相等待对方释放资源导致的僵局。例如：
```java
// 线程1，持有资源A和B
Thread thread1 = new Thread(() -> {
    lockResourceA();
    lockResourceB();
});
thread1.start();

// 线程2，需要资源A
Thread thread2 = new Thread(() -> {
    lockResourceA();
});
thread2.start();

// 死锁：线程2等待线程1释放资源A，而线程1同样等待线程2释放资源B。
```
2. **饥饿**：在非阻塞情况下，线程可能会因为长时间得不到CPU执行机会而饿死。例如：
```java
// 线程1，始终持有资源A
Thread thread1 = new Thread(() -> {
    lockResourceA();
    // 在这里让线程睡眠一段时间
    try {
        sleep(5000);  // 睡眠5秒
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
});
thread1.start();

// 线程2，无法获取资源A
Thread thread2 = new Thread(() -> {
    lockResourceA();  // 尝试获取资源A，但已被线程1占用
});
thread2.start();
```
3. **活锁**：线程在无限循环中等待某个条件，导致其他线程无法推进。例如：
```java
// 线程1，持有资源A和B
Thread thread1 = new Thread(() -> {
    lockResourceA();
    lockResourceB();
});
thread1.start();

// 线程2，需要资源B和A
Thread thread2 = new Thread(() -> {
    lockResourceB();  // 先获取资源B，因为线程1同时持有资源A和B
    lockResourceA();  // 当我们拿到资源A时，会尝试释放资源B，这可能会导致死锁。
});
thread2.start();
```
4. **优先级反转**：在一个具有优先级的任务队列中（如java.util.PriorityQueue），高优先级的线程可能在低优先级线程之前执行完毕，从而导致优先级反转。例如：
```java
// 线程1，高优先级
Thread thread1 = new Thread(() -> {
    // 高优先级任务，可能会很快执行完毕
    while (true) {
        try {
            sleep(500);  // 等待一段时间
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}));
thread1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);  // 设置高优先级

// 线程2，低优先级
Thread thread2 = new Thread(() -> {
    while (true) {
        try {
            sleep(5000);  // 低优先级任务，可能会执行较长时间
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}));
thread2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);  // 设置低优先级

// 启动线程
thread1.start();
thread2.start();

// 注意：由于线程调度的不确定性，这个例子并不能确保优先级反转一定会发生。在实际应用中，通常会采取其他策略来防止这种现象。
```
5. **资源泄露**：在多线程环境下，如果没有正确地管理共享资源（如锁、缓冲区等），可能会导致资源泄露，影响系统的稳定性和性能。例如：
```java
// 线程1，持有资源A
Thread thread1 = new Thread(() -> {
    lockResourceA();  // 获取资源A
    // 执行任务...
    unlockResourceA();  // 释放资源A
}));
thread1.start();

// 线程2，尝试获取资源A，但已被线程1占用
Thread thread2 = new Thread(() -> {
    lockResourceA();  // 试图获取资源A，但已被线程1占用
}));
thread2.start();
```
以上就是Java并发编程中的五大同步问题实例。在实际开发中，理解并解决这些问题是非常重要的。