实例演示：Java并发编程中的线程安全问题

原创 ╰半橙微兮° 2024-11-01 02:42 6阅读 0赞

Java并发编程中，线程安全问题是一个常见的问题，主要涉及到多个线程访问共享资源时可能出现的数据不一致性。下面我将通过一个简单的实例来演示线程安全问题，并提供解决方案。

###问题实例：共享计数器假设我们有一个共享的计数器，多个线程需要对这个计数器进行递增操作。如果不采取任何线程安全措施，就可能出现竞态条件（Race Condition），导致计数器的值不正确。

```javapublic class Counter {
 private int count =0;

public void increment() {
 count++; //非原子操作 }

public int getCount() {
 return count;
 }
}
```###线程安全问题演示```javapublic class ThreadSafeDemo {
 public static void main(String[] args) {
Counter counter = new Counter();

Thread thread1 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 counter.increment();
 }
 });

Thread thread2 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 counter.increment();
 }
 });

thread1.start();
 thread2.start();

try {
 thread1.join();
 thread2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }

System.out.println("Expected count:2000, Actual count: " + counter.getCount());
 }
}
```在这个例子中，`Counter` 类的 `increment` 方法是非原子的，因为它涉及到两个操作：读取 `count` 的值和将 `count` 的值加1。当两个线程同时执行 `increment` 方法时，可能会出现以下情况：

1.线程1读取 `count` 的值为0。
2.线程2读取 `count` 的值为0。
3.线程1将 `count` 的值加1，变为1。
4.线程2将 `count` 的值加1，变为1。

最终，`count` 的值应该是2000，但由于竞态条件，实际值可能小于2000。

###解决方案为了解决这个问题，我们可以采取以下措施：

1. **使用 `synchronized` 关键字**：对 `increment` 方法加锁，确保同一时间只有一个线程可以执行该方法。

```javapublic class Counter {
 private int count =0;

public synchronized void increment() {
 count++;
 }

public int getCount() {
 return count;
 }
}
```2. **使用 `AtomicInteger`**：`AtomicInteger` 提供了原子操作，可以避免使用 `synchronized`。

```javaimport java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Counter {
 private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

public void increment() {
 count.incrementAndGet();
 }

public int getCount() {
 return count.get();
 }
}
```通过这些措施，我们可以确保 `Counter` 类的线程安全性，避免竞态条件的发生。

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