Java多线程并发问题解析及示例

原创落日映苍穹つ 2024-11-27 14:54 20阅读 0赞

在Java编程中，多线程并发问题是常见的挑战。主要涉及以下几类问题：

1. 线程安全：当多个线程同时访问和修改数据时，必须保证操作的正确性。

2. 并发控制：通过锁（synchronized）、信号量（Semaphore）等机制来协调不同线程的执行顺序。

3. 死锁：两个或多个线程互相等待对方释放资源的情况。通过设置超时、检查循环等待条件等方式避免死锁。

以下是一个简单的Java多线程并发问题示例：

```java
public class Counter {
    private int count;

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

public synchronized int decrement() {
        if (count > 0) {
            count--;
            wait();
            return count;
        }
        throw new IllegalStateException("Counter is already at zero");
    }

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

public class CounterExample {
    private Counter counter;

public CounterExample() {
        counter = new Counter();
    }

public void incrementAll() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            counter.increment();
        }
    }

public void decrementAll() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            counter.decrement();
        }
    }

public int getCounterValue() {
        return counter.getCount();
    }

public static void main(String[] args) {
        CounterExample example = new CounterExample();

// 多线程并发操作
        Thread thread1 = new Thread(() -> example.incrementAll()));
        Thread thread2 = new Thread(() -> example.decrementAll()));

thread1.start();  // 启动第一个线程
        thread2.start();  // 启动第二个线程

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

int counterValue = example.getCounterValue();
            System.out.println("Final Counter Value: " + counterValue);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
```

上述示例中，`Counter`类用于管理一个计数器。`CounterExample`类创建了一个`Counter`实例，并演示了多线程并发操作，包括增加和减少计数器值。