Java多线程竞态条件问题：生产者消费者案例分析

原创 àì夳堔傛蜴生んèń 2024-12-13 22:27 5阅读 0赞

在Java多线程编程中，竞态条件（Race Condition）是一种常见的并发问题。在生产者消费者模型中，一个典型的竞态条件是多个线程同时修改共享资源。

以Java的生产线程和消费者线程为例：

1. 生产者（Producer）：
```java
class Producer extends Thread {
    private int count = 0;
    private List<Integer> list;

Producer(List<Integer> list) {
        this.list = list;
        start();
    }

// 模拟生产逻辑
    public void produce() {
        while (true) {
            list.add(count++);
            if (list.size() % 10 == 0) {
                System.out.println("Producer produced: " + list);
                break; // 需要人工触发暂停和继续，这里仅作为示例
            }
        }
    }

public void run() {
        produce();
    }
}
```
2. 消费者（Consumer）：
```java
class Consumer extends Thread {
    private List<Integer> list;

Consumer(List<Integer> list) {
        this.list = list;
        start();
    }

// 模拟消费逻辑
    public void consume() {
        while (true) {
            if (!list.isEmpty()) {
                System.out.println("Consumer consumed: " + list.get(0)));
                list.remove(0);
            } else {
                try {
                    Thread.sleep(100); // 人工设置暂停时间
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

public void run() {
        consume();
    }
}
```
在上述代码中，生产者和消费者线程同时读写共享的`list`。如果多个线程同时修改列表，就可能导致竞态条件。

解决这个问题的一种方法是使用锁（Lock）来保护共享资源。例如，可以使用Java的`synchronized`关键字或者更高级别的锁实现同步。