java并发安全问题回答下

Question

下面这段代码有没有安全问题,测试了半天和我想法不太一样,还是我没有测出来

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Table table=new Table();
        Thread t1 = new Thread(){
            public void run(){
                while(true){
                    int bean = table.getBean();
                    Thread.yield();
                    System.out.println(getName()+":"+bean);
                }
            }
        };
        Thread t2 = new Thread(){
            public void run(){
                while(true){
                    int bean = table.getBean();
                    Thread.yield();
                    System.out.println(getName()+":"+bean);
                }
            }
        };
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
class Table{

    User user=new User();

    public  int getBean(){
        return user.getBean();
    }
}

class User{
    private int beans = 20;

    public int getBean(){
        if(beans==0){
            throw new RuntimeException("没有豆子了!");
        }
        Thread.yield();
        return beans--;
    }
}

Answer 1

这段代码可能存在并发安全问题。具体来说，如果多个线程同时执行 getBean() 方法，那么可能会出现以下两个问题：

1.竞态条件：如果多个线程同时读取 beans 的值，然后将其递减并返回结果，那么可能会出现竞态条件，导致多个线程返回相同的 beans 值，而且这个值没有被正确递减。这会导致最终的结果不正确。

2.非原子操作：递减操作不是原子操作，需要多条指令执行，因此多个线程同时执行时可能会导致线程安全问题，也就是说某个线程的递减操作被其他线程所覆盖，从而导致最终结果不正确。

虽然 getBean() 方法内部有一个 Thread.yield() 方法，可能会让当前线程让出 CPU 资源，但这并不能保证安全性，因为即使当前线程让出了 CPU，其他线程仍然可能会抢占 CPU，从而导致上述问题。因此，需要对 getBean() 方法进行同步，以确保多个线程不会同时执行这个方法。

一种简单的解决方案是将 getBean() 方法声明为 synchronized 方法，这样多个线程就不能同时进入这个方法，从而避免了上述问题。修改后的代码如下：

class Table{

    User user=new User();

    public synchronized int getBean(){
        return user.getBean();
    }
}

class User{
    private int beans = 20;

    public synchronized int getBean(){
        if(beans==0){
            throw new RuntimeException("没有豆子了!");
        }
        Thread.yield();
        return beans--;
    }
}

这样就可以保证线程安全了。