理解和解决Java多线程竞态条件问题实例

原创布满荆棘的人生 2024-11-26 03:03 5阅读 0赞

Java多线程的竞态条件是指多个线程同时访问和修改共享资源时，由于执行顺序的不确定性导致的不一致结果。以下是一个简单的例子：

```java
// 假设我们有一个全局变量count
public class Counter {
    private int count = 0;

public synchronized void increment() {
        count++;
        notifyAll(); // 发送通知，让等待的线程有机会执行
    }

public synchronized int value() {
        while (count == 0) { // 如果count为0，会阻塞当前线程
            wait();
        }
        return count;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter();

Thread thread1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                counter.increment(); // 会立即执行
                try { // 为了模拟线程等待，这里睡眠0.1秒
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }));

Thread thread2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("Thread 2: " + counter.value()); // 注意这里输出的值，有可能是1
                try { // 这里模拟线程等待，也是为了展示竞态条件
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }));

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

// 等待所有线程执行完毕
        thread1.join();
        thread2.join();

System.out.println("Final value: " + counter.value()); // 这里输出最终值，应该是0
    }
}
```

在这个例子中，`increment()` 方法是原子的（不受其他线程影响）。然而，`value()` 方法在多个线程访问时就可能导致竞态条件。因为，线程1和线程2可能同时修改count的值。

最后，主线程会等待所有子线程执行完毕后，才会打印最终的count值，结果应该是0，证明了竞态条件导致的结果不一致。