Java中线程同步问题：竞态条件示例

原创傷城~ 2024-11-07 16:15 29阅读 0赞

在Java中，竞态条件（Race Condition）是指多个线程并发访问共享数据时，最终结果依赖于线程执行的顺序，这种顺序是不可预测的。竞态条件可能导致程序行为不稳定，结果不一致。

下面是一个简单的Java示例，演示了竞态条件：

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

public void increment() {
 count++; //这里存在竞态条件 }

public int getCount() {
 return count;
 }
}

public class ThreadExample {
 public static void main(String[] args) {
 final Counter counter = new Counter();
Thread[] threads = new Thread[10];

for (int i =0; i <10; i++) {
 threads[i] = new Thread(new Runnable() {
@Override public void run() {
 for (int j =0; j <1000; j++) {
 counter.increment();
 }
 }
 });
 threads[i].start();
 }

for (int i =0; i <10; i++) {
 try {
 threads[i].join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }
 }

System.out.println("Expected count:10000, Actual count: " + counter.getCount());
 }
}
```在这个示例中，我们创建了一个`Counter`类，其中包含一个`count`成员变量和一个`increment`方法。`increment`方法简单地将`count`加1。

在`ThreadExample`类中，我们创建了10个线程，每个线程都调用`counter.increment()`方法1000次。理论上，`count`的最终值应该是10000（10个线程 *1000次）。然而，由于存在竞态条件，实际结果可能会小于10000。

为了解决竞态条件，我们可以使用同步机制，例如`synchronized`关键字。下面是修改后的示例：

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

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

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

public class ThreadExample {
 public static void main(String[] args) {
 final Counter counter = new Counter();
Thread[] threads = new Thread[10];

for (int i =0; i <10; i++) {
 threads[i] = new Thread(new Runnable() {
@Override public void run() {
 for (int j =0; j <1000; j++) {
 counter.increment();
 }
 }
 });
 threads[i].start();
 }

for (int i =0; i <10; i++) {
 try {
 threads[i].join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }
 }

System.out.println("Expected count:10000, Actual count: " + counter.getCount());
 }
}
```在这个修改后的示例中，我们将`increment`和`getCount`方法都声明为`synchronized`。这确保了在任何时候只有一个线程可以访问这些方法，从而解决了竞态条件问题。

总之，竞态条件是多线程编程中常见的问题，需要通过同步机制来解决。在Java中，可以使用`synchronized`关键字、`ReentrantLock`等来实现线程同步。