如何解决Java并发同步异常「ConcurrencySyncException」

1. Java并发同步异常「ConcurrencySyncException」的原因

在多线程环境下，由于不同线程对共享资源的访问顺序不可预测，可能会出现线程之间竞争的情况，从而导致脏数据、死锁、资源竞争等各种问题。Java提供了多种方式来保证线程之间同步，如使用锁、volatile变量、线程安全的容器等。但是若同步不好，可能会出现Java并发同步异常「ConcurrencySyncException」。

2. Java并发同步异常「ConcurrencySyncException」的表现形式

2.1 线程死锁

Java并发同步异常「ConcurrencySyncException」最常见的表现形式是线程死锁。当多个线程同时互相等待对方释放锁时，就会出现死锁。这种情况下，程序会卡死，无法继续执行。

public class DeadLock {
    private final Object lock1 = new Object();
    private final Object lock2 = new Object();
  
    public void method1() {
        synchronized(lock1) {
            synchronized(lock2) {
                // do something
            }
        }
    }
  
    public void method2() {
        synchronized(lock2) {
            synchronized(lock1) {
                // do something
            }
        }
    }
}

上述代码中，method1和method2方法的锁顺序不一致，如果两个线程同时调用method1和method2方法，就有可能会发生死锁。

2.2 数据竞争

Java并发同步异常「ConcurrencySyncException」还可能导致数据竞争的情况，即多个线程同时对共享资源进行读写操作，导致数据出现脏读、不一致的情况。

public class DataRace extends Thread {
    private static int count = 0;
  
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 1000; i++) {
            count++;
        }
    }
  
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DataRace thread1 = new DataRace();
        DataRace thread2 = new DataRace();
  
        thread1.start();
        thread2.start();
  
        thread1.join();
        thread2.join();
  
        System.out.println("count: " + count);
    }
}

上述代码中，两个线程并发对count变量进行加1操作，容易导致数据竞争的情况。

3. 如何解决Java并发同步异常「ConcurrencySyncException」

3.1 使用锁

使用锁是Java解决并发同步问题最常用的方式之一。锁机制可以保证一段代码只能被一个线程执行，防止多个线程同时访问共享资源。

public class Counter {
    private int count = 0;
    private Object lock = new Object();
  
    public void add(int value) {
        synchronized (lock) {
            count += value;
        }
    }
  
    public int getCount() {
        synchronized (lock) {
            return count;
        }
    }
}

上述代码中，使用synchronized关键字将add和getCount方法进行同步，使用lock对象作为锁，保证了多个线程对count变量进行加减操作时只有一个线程在执行，避免了数据竞争和并发同步异常「ConcurrencySyncException」问题。

3.2 使用volatile变量

使用volatile变量可以保证变量的可见性，即一个线程对volatile变量进行修改后，其他线程会立刻看到这个修改。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
  
    private Singleton() {}
  
    public static Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if(instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

上述代码中，将instance变量声明为volatile变量，保证多个线程在获取该变量时能够看到它的最新值。

3.3 使用线程安全的容器

Java提供了很多线程安全的容器类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等，这些容器类已经考虑了并发访问问题，可以安全地在多线程环境下使用。

ConcurrentHashMap<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

上述代码中，使用ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList可以安全地在多线程环境下添加、删除元素，不用担心并发同步异常「ConcurrencySyncException」问题。

4. 总结

Java并发同步异常「ConcurrencySyncException」是多线程编程中比较常见的问题，主要是由于不同线程对共享资源的访问顺序不可预测所导致的。为了解决这个问题，我们可以使用锁、volatile变量、线程安全的容器等方式来保证多线程的同步和安全。