Erklären Sie, wie Synchronisationsprozesse in Multithread-Anwendungen umgesetzt werden

In Mehrfadenanwendungen ist Synchronisation notwendig, um Konflikte beim gleichzeitigen Zugriff auf gemeinsame Ressourcen zu vermeiden.

Hauptmechanismen der Synchronisation:

• Mutex (Mutual Exclusion) — blockiert den Zugriff auf eine Ressource, sodass nur ein Thread gleichzeitig damit arbeiten kann.
• Semaphoren — erlauben es, die Anzahl der Threads zu begrenzen, die gleichzeitig mit einer Ressource arbeiten.
• Monitore und synchronized-Blöcke (in Java/Android) — vereinfachen die Verwendung von Mutexen.
• Atomare Operationen — werden ohne Unterbrechung ausgeführt und sind für einfache Datenänderungen geeignet.

Zum Beispiel wird in Android häufig das Schlüsselwort synchronized für die Synchronisation verwendet:

private final Object lock = new Object();

public void increment() {
    synchronized(lock) {
        counter++;
    }
}

Dies stellt sicher, dass nur ein Thread den Code innerhalb des Blocks gleichzeitig ausführt, um Race Conditions zu vermeiden.