Java多线程并发问题：一次锁竞争的案例解析

原创待我称王封你为后i 2024-11-13 23:47 1阅读 0赞

Java多线程并发问题中，锁竞争是一个常见的问题。锁竞争指的是多个线程同时尝试获取同一个锁，而只有一个线程能够成功获取，其他线程则需要等待。下面通过一个简单的案例来解析一次锁竞争的过程。

###案例背景假设我们有一个共享资源（比如一个计数器），多个线程需要对这个计数器进行操作。为了保证线程安全，我们使用`synchronized`关键字来同步访问这个资源。

###代码示例```javapublic class Counter {
 private int count =0;

public synchronized void increment() {
 count++;
 }

public synchronized int getCount() {
 return count;
 }
}
```###线程实现```javapublic class CounterThread extends Thread {
 private Counter counter;

public CounterThread(Counter counter) {
 this.counter = counter;
 }

@Override public void run() {
 for (int i =0; i <1000; i++) {
 counter.increment();
 }
 }
}
```###测试类```javapublic class Test {
 public static void main(String[] args) {
Counter counter = new Counter();

CounterThread t1 = new CounterThread(counter);
CounterThread t2 = new CounterThread(counter);

t1.start();
t2.start();

try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }

System.out.println("Final count: " + counter.getCount());
 }
}
```###锁竞争解析1. **线程启动**：`t1`和`t2`线程被启动，它们都尝试调用`counter.increment()`方法。

2. **锁竞争**：由于`increment()`方法是`synchronized`的，所以同一时间只有一个线程能够进入该方法。假设`t1`线程先获取了锁，`t2`线程则需要等待。

3. **锁释放**：`t1`线程执行完`increment()`方法后，释放锁。此时`t2`线程可以获取锁并执行`increment()`方法。

4. **重复竞争**：这个过程会重复进行，直到两个线程都执行了1000次`increment()`方法。

5. **结果输出**：最后，主线程输出最终的计数器值，应该是2000（每个线程执行了1000次）。

###总结通过这个案例，我们可以看到锁竞争是如何在多线程环境下工作的。`synchronized`关键字确保了同一时间只有一个线程能够访问共享资源，从而避免了并发问题。然而，锁竞争也可能导致性能问题，因为线程需要等待获取锁。在实际应用中，我们可能需要考虑使用其他并发控制机制，如`ReentrantLock`、`ReadWriteLock`等，以提高性能。