003 ++ -- - 技术栈

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- [++ --](#++ --)
- [为了解决这个问题，你可以使用 synchronized 关键字来确保每次只有一个线程可以访问 increment() 方法：](#为了解决这个问题，你可以使用 synchronized 关键字来确保每次只有一个线程可以访问 increment() 方法：)
- [或者，你也可以使用 AtomicInteger，这是一个线程安全的整数类：](#或者，你也可以使用 AtomicInteger，这是一个线程安全的整数类：)
- 乐观锁

++ --

在Java中，++ 和 -- 操作符并不是线程安全的。这意味着，如果在多线程环境中直接对这些操作符进行并发操作，可能会导致数据的不一致。

java 复制代码

public class Counter {  
    private int count = 0;  
  
    public void increment() {  
        count++;  
    }  
  
    public int getCount() {  
        return count;  
    }  
}

如果有两个线程同时调用 increment() 方法，并且都读取了 count 的值（比如都是0），然后都对其加1，那么两个线程可能都会将 count 设置为1，而不是期望的2。这就是所谓的竞态条件（Race Condition），它导致了数据的不一致。

为了解决这个问题，你可以使用 synchronized 关键字来确保每次只有一个线程可以访问 increment() 方法：

java 复制代码

public class Counter {  
    private int count = 0;  
  
    public synchronized void increment() {  
        count++;  
    }  
  
    public synchronized int getCount() {  
        return count;  
    }  
}

或者，你也可以使用 AtomicInteger，这是一个线程安全的整数类：

java 复制代码

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;  
  
public class Counter {  
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);  
  
    public void increment() {  
        count.incrementAndGet();  
    }  
  
    public int getCount() {  
        return count.get();  
    }  
}

在这两种情况下，你都可以确保在多线程环境中对 count 的操作是线程安全的

在Java中，++ 和 -- 操作符本身并不具备线程安全性。线程安全性意味着在并发环境中，对共享数据的操作不会导致数据不一致或其他未定义的行为。++ 和 -- 操作符的不安全性主要源于它们包含多个步骤，这些步骤在多线程环境中可能被其他线程的操作打断，从而导致数据竞争（data race）和竞态条件（race condition）。

具体来说，count++（或 count--）这样的操作实际上包含了三个步骤：

读取 count 的当前值。

对该值进行加1（或减1）操作。

将新值写回到 count。

在单线程环境中，这三个步骤是顺序执行的，因此不会出现问题。但在多线程环境中，如果有多个线程同时执行这些步骤，就可能发生以下情况：

两个线程可能几乎同时读取 count 的值，导致它们获取到相同的初始值。

然后，这两个线程可能都会对这个值进行加1（或减1）操作，并试图将结果写回 count。

最终，count 的值只会增加1（或减少1），而不是期望的增加2（或减少2），因为两个线程的操作互相覆盖了。

这种情况就是典型的竞态条件，它导致了数据的不一致性。

为了解决这个问题，需要确保对 count 的操作是原子的，即这些操作在执行过程中不会被其他线程打断。Java提供了几种方法来实现这一点：

使用 synchronized 关键字来同步方法或代码块，确保在同一时间只有一个线程可以执行这些操作。

使用Java的 java.util.concurrent.atomic 包中的原子类，如 AtomicInteger，这些类提供了线程安全的原子操作。

通过这些方法，可以确保在多线程环境中对共享数据的操作是线程安全的，从而避免数据竞争和竞态条件的发生。

乐观锁

java 复制代码

import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;  
  
public class OptimisticLockCounter {  
    private AtomicStampedReference<Integer> countRef;  
    private static final int INITIAL_VALUE = 0;  
    private static final int INITIAL_STAMP = 0;  
  
    public OptimisticLockCounter() {  
        countRef = new AtomicStampedReference<>(INITIAL_VALUE, INITIAL_STAMP);  
    }  
  
    public boolean increment() {  
        int[] stampHolder = new int[1];  
        Integer oldValue, newValue;  
        do {  
            oldValue = countRef.get(stampHolder); // 获取当前值和邮戳  
            newValue = oldValue + 1; // 计算新值  
            // 尝试在邮戳未更改的情况下设置新值  
        } while (!countRef.compareAndSet(oldValue, newValue, stampHolder[0], stampHolder[0] + 1));  
        return true; // 如果成功更新，则返回true  
    }  
  
    public boolean decrement() {  
        int[] stampHolder = new int[1];  
        Integer oldValue, newValue;  
        do {  
            oldValue = countRef.get(stampHolder); // 获取当前值和邮戳  
            newValue = oldValue - 1; // 计算新值  
            // 尝试在邮戳未更改的情况下设置新值  
        } while (!countRef.compareAndSet(oldValue, newValue, stampHolder[0], stampHolder[0] + 1));  
        return true; // 如果成功更新，则返回true  
    }  
  
    public int getCount() {  
        return countRef.getReference(); // 获取当前计数值  
    }  
  
    // 新增一个尝试获取当前计数值和邮戳的方法，便于测试  
    public int[] getCountAndStamp() {  
        return new int[]{countRef.getReference(), countRef.getStamp()};  
    }  
}