Java多线程同步挑战：死锁、饥饿等问题示例

原创痛定思痛。 2024-12-13 19:51 16阅读 0赞

在Java多线程编程中，死锁、饥饿等问题是常见的同步挑战。下面我们将通过实例来详细解释这些问题。

1. **死锁**：
   死锁是指两个或多个并发进程，在执行过程中因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力干涉无法继续执行。

示例代码（模拟银行存款场景）：
```java
public class BankAccount {
    private int id;
    private Thread thread;

// ...其他方法...

public void deposit(int amount) {
        synchronized (this) { // 线程锁
            if (amount > 0) {
                this.amount += amount;
                notifyAll(); // 银行通知存款完成，等待的线程将被唤醒
            }
        }
    }

// ...其他方法...
}
```
在这个例子中，银行账户的存款操作是一个同步块。如果两个账户同时尝试在对方账户存款（导致资源竞争），可能会发生死锁。

2. **饥饿**：
   饿饿是指一个线程永远无法获得CPU执行的机会，这种情况通常出现在多个线程争抢同一有限资源（如内存）的情况下。

示例代码（多线程打印循环）：
```java
public class PrintRace {
    private int count;

public void start() {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (count > 0) {
                System.out.print("Thread " + count-- + ": ");
                try {
                    // 模拟耗时操作，以实现线程交替执行
                    Thread.sleep(1000); // 1秒的延时
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }));
        thread.start(); // 启动打印循环
    }

public void stop() {
        count = 0; // 关闭线程计数器，不再创建新的线程
    }
}
```
在这个例子中，如果`start()`方法直接调用，可能会出现饥饿问题。因为只有主线程在执行打印操作，其他线程（如打印循环生成的新线程）将无法获得CPU执行的机会。要解决这个问题，可以采用多线程同步机制，如信号量、条件变量等，以确保所有线程都能公平地获取CPU执行机会。