并发控制难题:多线程场景下的锁竞争实例
在多线程编程中,锁竞争(Lock Contention)是一个常见的并发控制难题。以下是一个简单的实例来说明这个问题:
// 线程1
public class Thread1 extends Thread {
private Object lock = new Object();
@Override
public void run() {
synchronized (lock) {
// 执行一些操作,可能会需要加锁
for (int i = 0; i < 10_000; i++) {
// 假设这里有一个耗时的操作
Thread.yield(); // 模拟耗时操作
}
// 在任务完成后解锁
lock.notifyAll();
}
}
}
// 线程2
public class Thread2 extends Thread {
private Object lock = new Object();
@Override
public void run() {
synchronized (lock) {
// 直接尝试获取锁,可能会遇到竞争
lock.lock();
try {
// 这里假设这是一个需要加锁的操作
for (int i = 0; i < 1_000; i++) {
Thread.yield(); // 模拟耗时操作
}
// 在任务完成后解锁
lock.unlock();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 不论是否发生异常,最后都应该释放锁
lock.notifyAll();
}
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Thread1 thread1 = new Thread1();
Thread2 thread2 = new Thread2();
thread1.start(); // 启动线程1
thread2.start(); // 同理启动线程2
// 等待所有线程完成
try {
thread1.join();
thread2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
在这个例子中,Thread1
和 Thread2
同时尝试获取一个共享的锁。如果一个线程成功获得了锁,那么其他线程将无法获得相同的锁,从而产生锁竞争问题。
解决这种问题的方法包括使用互斥锁(Mutex)、条件变量(Condition Variable)等机制进行同步控制。
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