Java多线程通信：共享变量导致的错误实例

原创男娘i 2024-11-02 01:30 31阅读 0赞

在Java中，多线程环境下共享变量可能会导致数据不一致、竞态条件（race condition）等问题。下面是一个简单的示例，展示了共享变量在多线程环境下可能导致的错误。

```javapublic class SharedVariableExample {
 private static int count =0;

public static void main(String[] args) {
Thread thread1 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 increment();
 }
 });

Thread thread2 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 increment();
 }
 });

thread1.start();
 thread2.start();

try {
 thread1.join();
 thread2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }

System.out.println("Expected count:2000, Actual count: " + count);
 }

private static void increment() {
 count++; //这里存在竞态条件 }
}
```在这个例子中，我们有两个线程`thread1`和`thread2`，它们都调用`increment()`方法来增加共享变量`count`的值。由于`count++`操作不是原子的（即它包含多个步骤：读取`count`的值、增加1、写回`count`），所以在多线程环境下，两个线程可能会同时读取`count`的值，然后同时增加1，最后同时写回`count`。这导致`count`的值可能比预期少，因为两个线程可能都读取了相同的`count`值，然后都增加了1。

为了解决这个问题，我们可以使用`synchronized`关键字来确保`increment()`方法在同一时间只能被一个线程访问：

```javaprivate static synchronized void increment() {
 count++;
}
```或者，我们可以使用`AtomicInteger`类来避免使用`synchronized`：

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

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

public static void main(String[] args) {
Thread thread1 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 increment();
 }
 });

Thread thread2 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 increment();
 }
 });

thread1.start();
 thread2.start();

try {
 thread1.join();
 thread2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }

System.out.println("Expected count:2000, Actual count: " + count.get());
 }

private static void increment() {
 count.incrementAndGet();
 }
}
```在这个改进的例子中，`AtomicInteger`类确保了`increment()`方法的原子性，从而避免了竞态条件。