Java多线程编程：竞态条件导致的问题示例

原创 - 日理万妓 2024-09-15 16:51 84阅读 0赞

在Java多线程编程中，竞态条件（Race Condition）是一种常见的问题，它会导致线程执行的顺序和预期不符，从而引发数据不一致或错误。

以下是一个简单的Java多线程示例，其中就存在竞态条件问题：

```java
class Counter {
    int count = 0;

synchronized void increment() {
        count++;
        notifyAll(); // 发送通知，让其他等待的线程继续
    }

synchronized int getCount() {
        while (count == 0) { // 当计数为0时循环
            wait();
        }
        return count;
    }
}

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

Thread incrementThread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                counter.increment();
            }
        }));

Thread getCountThread = new Thread(() -> {
            while (counter.getCount() != 10) {
                try {
                    // 线程睡眠，模拟耗时操作
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

System.out.println("Count obtained: " + counter.getCount());
        }));

incrementThread.start();
        getCountThread.start();

// 确保计数器线程完成其任务
        try {
            incrementThread.join(); // 等待增量线程结束
            getCountThread.join(); // 等待获取计数线程结束
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
```

在这个例子中，`Counter`类中的两个方法`increment()`和`getCount()`都进行了同步操作，以防止竞态条件。

问题出现在`incrementThread`和`getCountThread`同时执行时。如果恰好在某个时刻，`incrementThread`的线程正在尝试增加计数，而`getCountThread`的线程正试图获取当前计数，这时就可能导致数据不一致。

要解决这个问题，通常需要对关键操作进行适当的同步机制（如锁、信号量等），或者使用原子操作来确保一次只有一个线程能修改共享数据。