Java多线程同步挑战:死锁、饥饿等问题示例
在Java多线程编程中,死锁、饥饿等问题是常见的同步挑战。下面我们将通过实例来详细解释这些问题。
- 死锁:
死锁是指两个或多个并发进程,在执行过程中因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力干涉无法继续执行。
示例代码(模拟银行存款场景):
public class BankAccount {
private int id;
private Thread thread;
// ...其他方法...
public void deposit(int amount) {
synchronized (this) { // 线程锁
if (amount > 0) {
this.amount += amount;
notifyAll(); // 银行通知存款完成,等待的线程将被唤醒
}
}
}
// ...其他方法...
}
在这个例子中,银行账户的存款操作是一个同步块。如果两个账户同时尝试在对方账户存款(导致资源竞争),可能会发生死锁。
- 饥饿:
饿饿是指一个线程永远无法获得CPU执行的机会,这种情况通常出现在多个线程争抢同一有限资源(如内存)的情况下。
示例代码(多线程打印循环):
public class PrintRace {
private int count;
public void start() {
Thread thread = new Thread(() -> {
while (count > 0) {
System.out.print("Thread " + count-- + ": ");
try {
// 模拟耗时操作,以实现线程交替执行
Thread.sleep(1000); // 1秒的延时
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}));
thread.start(); // 启动打印循环
}
public void stop() {
count = 0; // 关闭线程计数器,不再创建新的线程
}
}
在这个例子中,如果start()
方法直接调用,可能会出现饥饿问题。因为只有主线程在执行打印操作,其他线程(如打印循环生成的新线程)将无法获得CPU执行的机会。要解决这个问题,可以采用多线程同步机制,如信号量、条件变量等,以确保所有线程都能公平地获取CPU执行机会。
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