Java并发问题：线程安全和竞态条件示例

原创我会带着你远行 2024-10-06 12:39 82阅读 0赞

在Java中，线程安全主要通过以下几种方式实现：

1. 同步锁：如synchronized关键字，它确保同一时间只有一个线程执行代码块。

2. volatile：保证数据的可见性，但不保证原子操作，多线程环境下仍可能遇到竞态条件。

3. 线程安全集合类（如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等）：这些类在内部已经实现了线程安全，直接使用即可避免竞态条件。

下面是一段示例代码，展示了如何创建线程安全的变量，并处理竞态条件：

```java
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class ThreadSafeExample {
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

public void threadSafeMethod() {
        // 创建两个线程，分别尝试增加count值
        Thread thread1 = new Thread(() -> incrementCount(count, 10), "Thread-1"));
        Thread thread2 = new Thread(() -> incrementCount(count, -5)), "Thread-2"));

// 启动线程
        thread1.start();
        thread2.start();

try {
            // 等待所有线程完成执行
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

// 输出最终的count值，检查是否发生竞态条件
        System.out.println("Final count: " + count.get());
    }

private void incrementCount(AtomicInteger count, int value) {
        // 确保在原子操作范围内，以避免竞态条件
        while (true) {
            if (count.incrementAndGet() == value) {
                return;
            }
        }
    }

public static void main(String[] args) {
        ThreadSafeExample example = new ThreadSafeExample();
        example.threadSafeMethod();
    }
}
```

在这个例子中，我们创建了一个AtomicInteger类型的变量`count`，并确保每次增加它的值时都是原子操作，以避免竞态条件。