背景:
假设你有一个共享变量 counter,多个线程需要同时对其进行递增操作。
问题:
1.在没有任何同步控制的情况下,线程同时写入共享变量可能会发生什么问题?
2.你如何确保在并发环境下 counter 的值是正确的?
回答:
- 在没有任何同步控制的情况下,多个线程同时对共享变量 counter 进行递增操作会导致 多个线程可能同时读取到相同的初始值,然后都在此基础上进行递增操作,也就是会发生覆盖操作。
例如,假设有两个线程同时对 counter 进行递增:
线程 A 读取到 counter 的值为 1,准备递增。
线程 B 也读取到 counter 的值为 1,准备递增。
两个线程都执行 counter++ 操作,结果最终 counter 变成 2,而不是预期的 3。
这个问题的根源在于读-改-写操作不是原子的,多线程在修改共享变量时可能互相覆盖对方的结果,导致数据不一致。
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要确保 counter 的值在并发环境下是正确的,需要引入同步机制来避免多个线程同时操作共享变量。可以使用以下几种方式:
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使用 synchronized 关键字
通过使用 synchronized,我们可以确保同一时刻只有一个线程可以执行 counter 的递增操作
public class Counter {
private int counter = 0;
public synchronized void increment() {
counter++;
}
public synchronized int getCounter() {
return counter;
}
}
- 使用 AtomicInteger
AtomicInteger 提供了一组原子操作, 通过使用 CAS操作保证在多线程环境下的操作是线程安全的,同时不需要显式的锁,性能更高。
mport java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class Counter {
private AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);
public void increment() {
counter.incrementAndGet();
}
public int getCounter() {
return counter.get();
}
}