Java多线程：共享资源引发的竞争问题示例

原创红太狼 2024-10-17 11:48 82阅读 0赞

在Java多线程编程中，共享资源是常见的并发问题来源。以下是一个具体的竞争问题示例：

假设我们有一个生产者和多个消费者（每个消费者对应一个线程）的场景，他们都试图访问一个名为`stock`的共享变量。

```java
public class Stock {
    private int count;

// getters and setters
}

// 生产者类
class Producer extends Thread {
    private Stock stock;
    public Producer(Stock stock) {
        this.stock = stock;
    }

@Override
    public void run() {
        // 产生新的股票数量
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            stock.count++;
        }
        // 通知消费者们更新stock信息
        notifyAll();
    }
}

// 消费者类
class Consumer extends Thread {
    private Stock stock;
    public Consumer(Stock stock) {
        this.stock = stock;
    }

@Override
    public void run() {
        try {
            // 等待生产者的通知
            wait(stock);
            System.out.println("Consumer " + threadCount() + " got a new stock count: " + stock.count);

// 更新stock信息
            stock.count--;

// 通知其他消费者更新stock信息
            notifyAll();
        } catch (InterruptedException | BrokenQueueException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

private int threadCount() {
        return Thread.currentThread().getName().split("_")[1].toInt();
    }

private long wait(Stock stock) throws InterruptedException, BrokenQueueException {
        synchronized (stock) {
            while (stock.count == 0) {
                stock.wait();
            }
        }
        return System.currentTimeMillis();
    }
}
```

在这个例子中，生产者负责增加`stock.count`，而消费者则尝试获取最新的股票数量。由于共享资源的存在，当多个线程同时访问时，就会引发竞争问题。

解决方案通常包括同步机制（如synchronized关键字）、线程池、条件变量等来控制并发访问，避免竞态条件的发生。