Java多线程：共享资源导致的竞态条件实例

原创港控/mmm° 2024-10-22 09:33 27阅读 0赞

在Java多线程编程中，竞态条件（Race Condition）是一种常见的问题，当两个或更多的线程访问和修改同一份数据时，就会发生竞态条件。

以下是一个简单的Java多线程实例，其中可能导致竞态条件的问题：

```java
// 创建一个共享资源——计数器
public class Counter {
    private int count = 0;

// 提供获取当前计数的方法
    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }

// 增加计数
    public synchronized void incrementCount() {
        count++;
    }
}

// 线程1，尝试增加计数
public class Thread1 extends Thread {
    private Counter counter;

public Thread1(Counter counter) {
        this.counter = counter;
    }

@Override
    public void run() {
        while (true) { // 无限循环
            counter.incrementCount();
            try {
                // 线程休眠，模拟资源竞争
                Thread.sleep(50); // 暂停50毫秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

// 线程2，尝试获取并增加计数
public class Thread2 extends Thread {
    private Counter counter;

public Thread2(Counter counter) {
        this.counter = counter;
    }

@Override
    public void run() {
        while (true) { // 无限循环
            synchronized (counter) { // 使用同步机制获取计数器的值
                int countBeforeIncrement = counter.getCount(); // 获取计数前的值

counter.incrementCount(); // 增加计数

if (countBeforeIncrement != counter.getCount()) { // 检查是否存在竞态条件
                    System.out.println("Race Condition detected: Counter value changed during increment.");
                    break; // 结束循环，防止无限递归
                }
            }
        }
    }
}

// 创建计数器并启动线程
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter(); // 创建计数器

Thread1 thread1 = new Thread1(counter); // 创建线程1
        Thread2 thread2 = new Thread2(counter); // 创建线程2

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

在这个例子中，`Counter`类的两个方法`incrementCount()`和`synchronized (counter) { ... countBeforeIncrement != counter.getCount() ... }}`可能会引发竞态条件。

当线程1尝试增加计数时，如果线程2在这之前已经获取了计数并增加了，那么就会导致计数不一致，这就是所谓的竞态条件。