Java多线程同步问题：竞态条件案例解析

原创超、凢脫俗 2024-11-27 05:39 22阅读 0赞

在Java多线程编程中，竞态条件是一种常见的并发问题。它源于多个线程同时访问和修改共享资源，导致最终结果无法预期。

以下是竞态条件的一个典型案例：

```java
// 假设我们有一个类Person，包含一个整型字段age
public class Person {
    private int age;

// getters and setters
}

// 两个线程，分别增加和减少age
public class RaceForAge {
    private Person person1;
    private Person person2;

public RaceForAge(Person person1, Person person2) {
        this.person1 = person1;
        this.person2 = person2;
    }

// 线程1：增加age
    public void increaseAge() {
        synchronized (person1) { // 使用synchronized关键字保证原子操作
            person1.age++; // 增加age
            System.out.println("Thread 1 increased age to " + person1.age);
        }
    }

// 线程2：减少age
    public void decreaseAge() {
        synchronized (person2) { // 同理，保证原子操作
            if (person2.age > 0) { // 确保age不为零才能减少
                person2.age--; // 减少age
                System.out.println("Thread 2 decreased age to " + person2.age));
            } else { // age为0的情况，直接打印提示信息
                System.out.println("Thread 2 encountered age 0. Can't decrease.");
            }
        }
    }

public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        Person person2 = new Person();

RaceForAge race = new RaceForAge(person1, person2);

// 启动线程
        Thread thread1 = new Thread(race::increaseAge));
        Thread thread2 = new Thread(race::decreaseAge));

// 线程启动后，等待完成
        thread1.start();
        thread2.start();

try {
            // 等待两个线程都完成执行
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

System.out.println("Race For Age completed.");
    }
}
```

在这个例子中，线程1负责增加Person对象的age，线程2则负责减少age。由于两个操作都需要访问同一个共享资源（Person对象的age字段），这就可能导致竞态条件的发生。

为避免这种情况，可以采用锁机制（如synchronized关键字）来保证对共享资源的独占访问。或者使用Java的并发工具类（如ReentrantLock、Semaphore等）。