Java多线程编程：共享资源引发的竞态条件

原创﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2024-09-21 07:06 60阅读 0赞

在Java多线程编程中，共享资源引发的竞态条件是非常常见且需要注意的问题。

1. **定义**：
   竞态条件是指多个线程同时访问和修改同一份数据，从而导致了不确定的结果。

2. **原因**：
   - 多线程对共享资源的并发访问。
   - 缺乏同步机制，如互斥锁、信号量等。
   
3. **示例**：
   ```java
   class Counter {
       private int count;

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

public synchronized int decrement() {
           if (count > 0) {
               count--;
               wait(); // 等待被唤醒
               return count;
           }
           throw new IllegalArgumentException("Counter underflow");
       }

public synchronized int getCount() {
           return count;
       }
   }

class CounterThread implements Runnable {
       private Counter counter;

public CounterThread(Counter counter) {
           this.counter = counter;
       }

@Override
       public void run() {
           while (true) {
               if (counter.decrement() > 0) {
                   System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + ": Decrement successful");
               } else {
                   System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + ": Counter underflow, decrement failed");
                   break;
               }
           }
       }
   }

public class Main {
       public static void main(String[] args) {
           Counter counter = new Counter();
           Thread decrementThread = new Thread(new CounterThread(counter)));
           decrementThread.start();

// 这里可以添加线程来递增计数
           // Thread incrementThread = ...;

try {
               decrementThread.join(); // 等待减法线程完成
               System.out.println("All threads completed");
           } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }
   }
   ```
   在上述示例中，`Counter` 类作为共享资源，`IncrementThread` 和 `DecrementThread` 分别创建了两个线程。当 `DecrementThread` 线程运行时，它会尝试从共享的计数器中减去计数值。这种并发操作可能导致竞态条件，进而引发不确定性结果。

因此，在编写多线程程序时，务必考虑和处理此类可能的问题。