理解并解决Java多线程并发问题示例-蒲公英云

理解并解决Java多线程并发问题示例

Java多线程并发问题主要涉及到线程安全、锁机制、死锁等问题。这里我们将通过一个简单的例子来展示如何理解和解决这些问题。

线程安全问题：当多个线程同时访问和修改共享数据时，就会出现不一致的问题。
使用锁（synchronized关键字）解决问题：
- 使用synchronized(this)锁定当前类对象。
- 避免嵌套锁，如果必须，需要正确管理锁的释放时机。
示例：生产者消费者问题（无锁解决）：

// 创建一个容量为10的缓冲区
int bufferCapacity = 10;
Integer[] buffer = new Integer[bufferCapacity];
// 生产者
class Producer extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        try {
            for (int i = 0; i < 50; i++) { // 生产数据
                int data = i % bufferCapacity;
                synchronized(buffer) { // 使用锁保证同一时刻只有一个线程在操作缓冲区
                    buffer[data] = data;
                    if (i == 49) { // 当生产达到目标值时，唤醒消费者
                        Thread.sleep(100);
                        break;
                    }
                }
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
// 消费者
class Consumer extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        try {
            for (int i = 0; i < bufferCapacity; i++) { // 检查缓冲区数据，如果存在，则消费
                if (buffer[i] != null) {
                    System.out.println("Consumer read " + buffer[i]);
                    synchronized(buffer) { // 使用锁保证同一时刻只有一个线程在操作缓冲区
                        buffer[i] = null; // 存储位置置为空，以便下次使用
                    }
                } else {
                    break;
                }
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
// 创建生产者和消费者
Producer producer = new Producer();
Consumer consumer = new Consumer();
// 启动生产者和消费者线程
producer.start();
consumer.start();