java 比较多线程结果

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Java比较多线程结果

引言

多线程是计算机程序中常用的一种并发编程模型。通过使用多个线程，可以同时执行多个任务，提高程序的执行效率。在Java中，多线程可以通过使用Thread类或Runnable接口来实现。然而，在多线程编程中，可能会遇到一些问题，比如多线程执行结果的不确定性，这是由于线程之间的竞争条件造成的。本文将介绍Java多线程编程中的一些常见问题和解决方法。

竞争条件

竞争条件是指当多个线程同时访问共享资源时，由于执行顺序的不确定性，导致程序出现错误的情况。下面是一个简单的示例，说明了竞争条件的问题。

public class Counter {
    private int count;

    public void increment() {
        count++;
    }

    public void decrement() {
        count--;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

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

        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                counter.increment();
            }
        });

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

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

        thread1.join();
        thread2.join();

        System.out.println(counter.getCount());
    }
}

上面的代码创建了一个Counter类，其中包含了一个计数器count和三个方法：increment()、decrement()和getCount()。代码中创建了两个线程，分别对计数器进行增加和减少操作。然后通过调用join()方法等待两个线程执行完成，并输出最终的计数器值。预期结果应该是0，但实际上每次执行的结果可能都不一样。

解决竞争条件

为了解决竞争条件问题，Java提供了一些机制，如锁、同步块和原子类等。下面是使用锁的示例代码：

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Counter {
    private int count;
    private Lock lock;

    public Counter() {
        count = 0;
        lock = new ReentrantLock();
    }

    public void increment() {
        lock.lock();
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void decrement() {
        lock.lock();
        try {
            count--;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

在上面的代码中，我们使用了ReentrantLock类来实现锁。通过在increment()和decrement()方法中加锁和解锁操作，可以确保每个线程对计数器的访问是互斥的，从而避免了竞争条件的问题。

类图

classDiagram
    class Counter {
        - count: int
        - lock: Lock
        + increment(): void
        + decrement(): void
        + getCount(): int
    }
    Counter <-- Main