Java多线程实践：共享资源导致的竞态条件案例

原创青旅半醒 2024-09-17 00:03 74阅读 0赞

在Java多线程编程中，竞态条件（Race Condition）是常见的问题。竞态条件通常发生在多个线程对同一资源进行操作时，由于线程执行顺序不确定，导致最终结果不符合预期。

以下是一个简单的Java多线程案例，展示了共享资源导致的竞态条件：

```java
// 创建一个共享变量
public class SharedResource {
    private int count = 0;

public synchronized void increment() {
        count++;
        // 打印更新状态
        System.out.println("Count incremented: " + count);
    }

public synchronized void decrement() {
        count--;
        // 打印更新状态
        System.out.println("Count decremented: " + count);
    }
}
```

在这个案例中，`SharedResource` 是一个共享资源，它包含了一个计数器 `count`。两个方法 `increment()` 和 `decrement()` 分别用于增加和减少计数器的值。

由于多线程环境下对资源的操作是同步的，所以`increment()` 和 `decrement()` 方法会确保在同一时间只有一个线程在操作共享资源。

然而，如果我们让两个不同的线程同时尝试增加和减少计数器的值，就可能产生竞态条件。例如：

```java
// 线程1：增加计数器
new Thread(() -> {
    SharedResource shared = new SharedResource();
    while (true) {
        try {
            shared.increment(); // 试图增加计数器
        } catch (InterruptedException e) {
            break;
        }
    }
}).start();

// 线程2：减少计数器
new Thread(() -> {
    SharedResource shared = new SharedResource();
    while (true) {
        try {
            shared.decrement(); // 试图减少计数器
        } catch (InterruptedException e) {
            break;
        }
    }
}).start();
```

在这个例子中，线程1和线程2同时尝试增加和减少共享资源的计数器。由于同步操作，它们不能同时进行这些操作。

如果两个线程按照预期顺序执行，那么就不存在竞态条件。但是，真实情况下线程调度是不确定的，因此在设计多线程程序时需要充分考虑到竞态条件的可能性，并采取相应的策略避免或解决这些问题。