面试题：Java并发编程之线程安全问题

Question

在Java中，假设有一个共享变量`count`，多个线程同时对其进行自增操作。请分析以下代码是否线程安全，并说明原因。如果不安全，应该如何修改来保证线程安全？ ```java public class Counter { private int count = 0; public void increment() { count++; } public int getCount() { return count; } } ```

Answer 1

分析

这段代码不是线程安全的。原因是count++操作并非原子性的，它实际上包含了读取count的值、增加1、再将新值写回count这三个步骤。在多线程环境下，当一个线程执行这三个步骤的过程中，其他线程可能也在执行相同操作，从而导致数据竞争，使得最终的count值不准确。

修改方法

1. 使用synchronized关键字：

public class Counter {
    private int count = 0;

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

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

在上述代码中，通过synchronized关键字修饰increment和getCount方法，确保在同一时刻只有一个线程能够访问这些方法，从而避免数据竞争。

2. 使用AtomicInteger：

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();
    }
}

AtomicInteger类提供了原子性的自增操作incrementAndGet，它内部使用了CAS（Compare and Swap）算法来保证在多线程环境下的原子性，无需使用synchronized关键字，性能相对更好。