并发问题：Java多线程竞态条件实例

原创女爷i 2024-11-27 09:06 47阅读 0赞

在Java多线程编程中，竞态条件（Race Condition）是一个常见的并发问题。它源于多个线程同时访问和修改共享资源，而这些资源的更新顺序不可预测。

以下是一个简单的Java多线程竞态条件实例：

```java
public class Counter {
    private int count = 0;

public synchronized void increment() {
        count++;
        notifyAll(); // 发送信号通知等待的线程
    }

public synchronized int decrement() {
        if (count > 0) {
            count--;
            notifyAll();
            return count; // 返回新的计数值
        } else {
            throw new RuntimeException("Counter underflow!"); // 如果计数为负，抛出异常
        }
    }

public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter();

Thread incrementThread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                counter.increment();
                System.out.println("Increment " + i + ": " + counter.count);
                try {
                    wait(); // 等待通知的线程
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }));

incrementThread.start();

Thread decrementThread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                counter.decrement();
                System.out.println("Decrement " + i + ": " + counter.count);
                try {
                    wait(); // 等待通知的线程
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }));

decrementThread.start();

// 这里会抛出异常，因为我们在尝试访问一个已经被释放的计数器
        // System.out.println("Final count: " + counter.count);
    }
}
```

在这个例子中，`Counter`类有一个共享的计数器变量。当两个线程同时尝试增加或减少计数时，就会出现竞态条件。

在实际应用中，避免竞态条件的方法包括：使用`synchronized`关键字对共享资源进行同步；使用` volatile `关键字保证数据的可见性；合理设计并发流程，避免多线程操作同一资源。