多线程并发问题：Java程序中线程同步与竞态条件案例

原创冷不防 2024-09-25 12:09 63阅读 0赞

在Java编程中，线程同步和竞态条件是常见的并发问题。下面将通过一些案例来解析这些问题。

1. 竞态条件：当多个线程访问同一部分代码，且它们的执行顺序不确定时，就可能出现竞态条件。

例如：
```java
class Counter {
    private int count = 0;

public synchronized void increment() {
        count++;
        notifyAll(); // 当count>0时通知其他线程
    }

public synchronized int decrement() {
        if (count > 0) { // 如果count>0
            count--;
            if (count == 0) { // 当count==0时，唤醒等待的线程
                notifyAll();
            }
        }
        return count;
    }
}
```
在这个例子中，`Counter`类提供了一个计数器。多个线程可以同时访问这个计数器，但只有在它们按照特定顺序执行后，计数才能正确。

2. 线程同步：当多个线程需要共同完成一项任务，并且需要保证数据的一致性时，就需要使用线程同步机制，如`synchronized`关键字、原子操作等。

例如：
```java
class PrintNumbers {
    private int number = 0;

public synchronized void increment() {
        number++;
        System.out.println(number); // 打印新的数字
        notifyAll(); // 当number>0时通知其他线程
    }

public synchronized void decrement() {
        if (number > 0) { // 如果number>0
            number--;
            if (number == 0) { // 当number==0时，唤醒等待的线程
                notifyAll();
            }
        }
        System.out.println("Number after decrement: " + number); // 打印新的数字
    }
}
```
在这个例子中，`PrintNumbers`类提供了一个打印数字的线程同步机制。多个线程可以同时访问这个计数器并打印数字，但只有当它们按照特定顺序执行后，数字才会正确打印。