题目介绍

本题来自于 GATE-CS-2015 套装1 中的第44道题，考察了多线程编程中的同步问题。

题目描述

有一个计数器对象，包含一个计数器 count 和两个方法 increment() 和 decrement()。increment() 方法将计数器的值增加 $1$，decrement() 方法将计数器的值减少 $1$。

现在有两个线程 A 和 B，它们对计数器对象同时调用 increment() 和 decrement() 方法。希望设计一个同步机制，使得线程 A 和 B 的操作可以正确地更新计数器对象中计数器 count 的值。

需要完成的任务

请你完成以下任务：

• 分析描述，给出一种符合要求的同步机制。
• 使用你提出的同步机制，设计一个 Java 类 Counter，实现上述功能。

建议时间

建议用时：$45$ 分钟。

难度等级

中等。

同步机制介绍

对于本题，可以使用 synchronized 锁机制来达到同步的目的。synchronized 可以保证同一时间只有一个线程进入被同步的代码块，其他线程只能等待。

在该题的方法 increment() 和 decrement() 中，使用 synchronized(this) 代码块可以实现同步。

同样，在 Counter 类的构造函数中，可以使用 synchronized(this) 代码块，保证了在创建对象时只有一个线程可以进行操作。

代码片段如下：

class Counter {
    private int count;

    public Counter() {
        synchronized(this) {
            count = 0;
        }
    }

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

    public void decrement() {
        synchronized(this) {
            count--;
        }
    }

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

总结

本题考察了多线程编程的同步问题，以及使用 synchronized 来达到同步的目的。对于使用 synchronized 的同步机制，需要注意加锁的范围，尽量保证加锁的代码块不会出现竞争的情况。

在实现时，需要在适当的地方加入 synchronized(this) 代码块，防止多线程访问计数器对象时出现问题。