Java 並發程式設計如何處理競爭條件？

並發程式設計中，競爭條件是指多個執行緒同時存取和修改共享資源可能發生的錯誤。處理競爭條件的方法有：同步鎖定：使用 synchronized 或 Lock 介面確保一次只有一個執行緒存取共享資源。原子操作：使用執行緒安全的 AtomicInteger 等原子類別更新操作。阻塞佇列：使用 ConcurrentLinkedQueue 等阻塞佇列安全地加入和移除共用佇列元素。

Java 並發程式設計中處理競賽條件

簡介

並發程式設計中，競爭條件是指多個執行緒同時存取和修改共享資源時可能發生的錯誤。如果沒有適當的處理，競爭條件可能導致意外的行為、資料損壞或程式崩潰。

處理競爭條件的方法

Java 中處理競爭條件的主要方法有：

• 同步鎖定 ：使用synchronized 關鍵字或Lock 介面確保一次只有一個執行緒可以存取共享資源。
• 原子操作：使用像 AtomicInteger 這樣的原子類，這些類別提供了執行緒安全的更新操作。
• 阻塞佇列：使用像 ConcurrentLinkedQueue 這樣的阻塞佇列，它允許執行緒安全地將元素加入和移除共享佇列。

實戰案例

使用synchronized 關鍵字

假設我們有一個Counter 類，它包含一個整數欄位count 來統計事件。

public class Counter {

    private int count;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
}

上面的 increment() 方法使用 synchronized 關鍵字同步對 count 的訪問，確保一次只有一個執行緒可以增加它。

使用AtomicInteger

public class AtomicCounter {

    private AtomicInteger count = new AtomicInteger();

    public void increment() {
        count.incrementAndGet();
    }
}

incrementAndGet() 方法是執行緒安全的，它使用原子運算來增加count。

使用 ConcurrentLinkedQueue

#假設我們有一個任務佇列，多個執行緒將任務加入和移除它。

public class TaskQueue {

    private ConcurrentLinkedQueue<Task> tasks = new ConcurrentLinkedQueue<>();

    public void addTask(Task task) {
        tasks.add(task);
    }

    public Task removeTask() {
        return tasks.poll();
    }
}

ConcurrentLinkedQueue 提供安全的並發佇列實現，確保執行緒安全地加入和移除任務。

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