什么是線程安全性
- 當(dāng)多個(gè)線程訪問(wèn)某個(gè)類時(shí)寂诱，這個(gè)類始終都能表現(xiàn)出正確的行為歉摧，那么久稱這個(gè)類是線程安全的灿意。
當(dāng)多個(gè)線程訪問(wèn)某個(gè)類時(shí)牡彻，不管運(yùn)行時(shí)環(huán)境采用何種調(diào)度方式或者這些線程將如何交替執(zhí)行扫沼，并且在主調(diào)代碼中不需要任何額外的同步或協(xié)同，這個(gè)類都能表現(xiàn)出正確的行為庄吼，那么就稱這個(gè)類是線程安全的缎除。
- 無(wú)狀態(tài)對(duì)象一定是線程安全的。
原子性
假定有兩個(gè)操作A 和 B总寻，如果從執(zhí)行A的線程來(lái)看器罐，當(dāng)另一個(gè)線程執(zhí)行B時(shí)，要么將B全部執(zhí)行完渐行，要么完全不執(zhí)行B轰坊，那么A 和 B對(duì)彼此來(lái)說(shuō)都是原子的，原子操作是指：對(duì)于訪問(wèn)同一個(gè)狀態(tài)的所以操作（包括該操作本身來(lái)說(shuō)）祟印，這個(gè)操作是一個(gè)以原子方式執(zhí)行的操作
在并發(fā)編程中肴沫，這種由于不恰當(dāng)?shù)膱?zhí)行時(shí)序而出現(xiàn)不正確的結(jié)果是一種非常嚴(yán)重的情況，它有一個(gè)正式的名字：競(jìng)態(tài)條件（RaceCondition）
競(jìng)態(tài)條件的本質(zhì)： 基于一種可能失效的觀察結(jié)果來(lái)做出判斷或者執(zhí)行某個(gè)計(jì)算
內(nèi)置鎖(synchronized)
synchronized鎖可重入
- 如果某個(gè)線程視圖獲取一個(gè)已經(jīng)由它自己持有的鎖蕴忆，那么這個(gè)請(qǐng)求就會(huì)成功
- 重入鎖的一種實(shí)現(xiàn)方法是颤芬，為每個(gè)鎖關(guān)聯(lián)一個(gè)獲取計(jì)數(shù)值和一個(gè)所有者線程。當(dāng)計(jì)數(shù)值為0時(shí)套鹅，這個(gè)鎖就被認(rèn)為是沒(méi)有被任何線程持有驻襟。當(dāng)線程請(qǐng)求一個(gè)未被持有的鎖時(shí)，JVM將記下鎖的持有者芋哭，并且將獲取的計(jì)數(shù)值置為1沉衣。如果同一個(gè)線程再次獲取這個(gè)鎖，計(jì)數(shù)值將遞增减牺，而當(dāng)線程退出同步代碼塊時(shí)豌习，計(jì)數(shù)值會(huì)相應(yīng)地遞減。當(dāng)計(jì)數(shù)值為0時(shí)拔疚，這個(gè)鎖將被釋放角钩。
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關(guān)鍵字 synchronized 擁有鎖重入的功能，也就是在使用 synchronized 時(shí)遂鹊，當(dāng)一個(gè)線程得到一個(gè)對(duì)象鎖后飞袋， 再次請(qǐng)求該對(duì)象時(shí)是可以再次得到該對(duì)象的鎖。
//======繼承上的鎖重入, 如果內(nèi)置鎖不是可重入的句各，那么這段斷碼將發(fā)生死鎖====// public class Widget{ public synchronized void doSomething(){ ... } } public class LoggingWidget extends Widget{ public synchronized void doSomething(){ Systeme.out.println(toString() + ": calling doSomething") super.doSomething(); } } //=========== synchronized的重入: 同步方法之間的鎖重入, 調(diào)用方法鏈 ========// public synchronized void method1(){ System.out.println("method1.."); method2(); } public synchronized void method2(){ System.out.println("method2.."); method3(); } public synchronized void method3(){ System.out.println("method3.."); }
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出現(xiàn)異常吸占，鎖自動(dòng)釋放：
- 說(shuō)明：對(duì)于web應(yīng)用程序晴叨，異常釋放鎖的情況，如果不及時(shí)處理矾屯，可能對(duì)你的應(yīng)用程序業(yè)務(wù)邏輯產(chǎn)生嚴(yán)重的錯(cuò)誤兼蕊。 例如： 你現(xiàn)在執(zhí)行一個(gè)隊(duì)列任務(wù)，很多對(duì)象都去在等待第一個(gè)對(duì)象正確執(zhí)行完畢再去釋放鎖件蚕。當(dāng)時(shí)第一個(gè)對(duì)象由于異常的出現(xiàn)孙技，導(dǎo)致業(yè)務(wù)邏輯沒(méi)有正常的執(zhí)行完畢，就釋放了鎖排作，那么可想而知后續(xù)的對(duì)象執(zhí)行的都是錯(cuò)誤的邏輯牵啦。所以這一點(diǎn)一定要引起注意，在編寫(xiě)代碼的時(shí)候妄痪，一定要考慮周全蕾久。
synchronized 代碼塊
- 使用 synchronized 聲明方法在某些情況下是有弊端的， 比如 A線程調(diào)用同步方法執(zhí)行一個(gè)很長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)拌夏，那么 B線程就必須等到比較長(zhǎng)的時(shí)間才能執(zhí)行僧著，這樣的情況下可以使用 synchronized 代碼塊去優(yōu)化代碼執(zhí)行時(shí)間， 也就是通常所說(shuō)的減小鎖的粒度
- synchronized 可以使用**任意的Object ** 進(jìn)行加鎖障簿，用法比較靈活
- 另外需要特別注意的一個(gè)問(wèn)題盹愚，就是不要使用String 常量加鎖，會(huì)出現(xiàn)死循環(huán)問(wèn)題站故。當(dāng)t1線程進(jìn)入代碼塊之后皆怕，一直占用當(dāng)前的資源。 因?yàn)槌Ａ砍氐母拍钗髀ǎ瑃2現(xiàn)在到這一步并不會(huì)獲取到一個(gè)新的鎖愈腾。所以t1一直處于循環(huán)狀態(tài)。
// 使用String 常量出現(xiàn)死循環(huán)問(wèn)題
//分別使用new String("abc")和"abc"
synchronized ("abc") { //這里是一個(gè)String類型的常量鎖
try {
while(true){
System.out.println("當(dāng)前線程 : " + Thread.currentThread().getName() + "開(kāi)始");
Thread.sleep(1000);
System.out.println("當(dāng)前線程 : " + Thread.currentThread().getName() + "結(jié)束");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
鎖對(duì)象改變問(wèn)題
- 當(dāng)使用一個(gè)對(duì)象進(jìn)行加鎖的時(shí)候岂津，要注意對(duì)象本身發(fā)生改變的時(shí)候虱黄，那么持有的鎖就不同。
- 如果對(duì)象本身不發(fā)生改變吮成，那么依然是同步的橱乱，即使是對(duì)象的屬性發(fā)生了改變。
死鎖問(wèn)題
- 當(dāng)t1 持有鎖 lock-1, t2 持有鎖 lock-2粱甫，然后t1 在臨界資源中需要lock-2泳叠， t2也需要lock-1就會(huì)出現(xiàn)死鎖問(wèn)題
//-------------- t1線程 -----------
synchronized (lock1) {
try {
System.out.println("當(dāng)前線程 : " + Thread.currentThread().getName() + " 進(jìn)入lock1執(zhí)行");
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (lock2) { //需要lock2的資源
System.out.println("當(dāng)前線程 : " + Thread.currentThread().getName() + " 進(jìn)入lock2執(zhí)行");
}
}
//-------------- t2線程 ---------
synchronized (lock2) {
try {
System.out.println("當(dāng)前線程 : " + Thread.currentThread().getName() + " 進(jìn)入lock2執(zhí)行");
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (lock1) {//需要lock1的資源
System.out.println("當(dāng)前線程 : " + Thread.currentThread().getName() + " 進(jìn)入lock1執(zhí)行");
}
}
臟讀問(wèn)題
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對(duì)于同一個(gè)變量的讀和寫(xiě)操作，為了保證業(yè)務(wù)的原子性茶宵，需要使用完整的 synchronized危纫， 就是在讀和寫(xiě)上都加上synchronized, 避免臟讀現(xiàn)象.
public class SynchronizedInteger{ private int value; public synchronized int get(){ return value; } public synchronized void set(int value){ this.value = value; } } 非原子的64位操作
- 非 volatile 類型的64位數(shù)值變量（double 和 long)。Java 內(nèi)存模型要求，變量的讀取操作和寫(xiě)入操作都必須是原子操作种蝶，但對(duì)于非volatile類型的double 和 long 變量契耿， JVM 允許將64位的讀操作和寫(xiě)操作分解成兩個(gè)32位操作。 當(dāng)讀取一個(gè)非 volatile 類型的long變量時(shí), 如果對(duì)該變量的讀操作和寫(xiě)操作在不同的線程中執(zhí)行蛤吓，那么很可能會(huì)讀取到某個(gè)值高32位和另一個(gè)值得低32位宵喂。因此糠赦，即使不考慮失效數(shù)據(jù)的問(wèn)題会傲，在多線程程序中使用共享且可變的long和double等類型的變量也是不安全的，除非用關(guān)鍵字volatile來(lái)聲明他們拙泽，或者用鎖保護(hù)起來(lái)淌山。
