竞争条件发生在多个线程同时访问共享数据时，可能导致不可预测的错误。防止竞争条件的方法有：使用 synchronized 方法或块；使用原子类；使用 java 内置锁，如 reentrantlock 和 readwritelock。
防止 Java 函数在多处理器系统中出现竞争条件
什么是竞争条件？
竞争条件发生在多个线程同时访问共享数据时，并且此访问可能以不可预测的方式更改数据。这可能会导致不可预期的错误，例如数据损坏或死锁。
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防止竞争条件的方法
同步
- synchronized 方法：将方法标记为 synchronized 可以防止多个线程同时执行该方法。
- synchronized 块：使用 synchronized 关键字包裹需要保护的代码块。
示例：
private Object lock = new Object();
public synchronized void incrementCounter() {
synchronized (lock) {
// 临界区代码
}
}原子类
原子类提供原子操作，这意味着这些操作在多线程环境中是不可分割的。
示例：
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
AtomicInteger counter = new AtomicInteger();
public void incrementCounter() {
counter.incrementAndGet();
}Java 内置锁
Java 提供了内置锁，如 ReentrantLock 和 ReadWriteLock。这些锁允许更精细的线程控制。
示例：
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public void incrementCounter() {
lock.lock();
try {
// 临界区代码
} finally {
lock.unlock();
}
}实战案例
考虑一个使用方法 incrementCounter() 来增加计数器的类。如果没有采取预防措施，则多个线程可能会同时调用该方法并尝试修改共享计数器。这可能导致丢失更新或数据损坏。
通过使用同步块来保护临界区，我们可以防止竞争条件发生。这样，只有当一个线程完成了它的操作后，另一个线程才能开始执行该操作。
示例代码：
private Object lock = new Object();
private int counter;
public void incrementCounter() {
synchronized (lock) {
counter++;
}
}
public static void main(String[] args) {
Counter counter = new Counter();
// 创建多个线程来调用 incrementCounter() 方法
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
counter.incrementCounter();
}
}).start();
}
// 等待所有线程完成
for (int i = 0; i < 100; i++) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("Final counter value: " + counter.getCounter());
} 
