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并发编程时,必须考虑安全性问题,即线程安全,所谓线程安全就是可以同时被多个线程调用,调用者无须额外的操作,程序也不会出现错误的结果。
要使程序是线程安全的,必须考虑以下2点:
  1. 是否存在竞态条件,常见的是那些先检查后执行的操作行为,它的正确结果取决于运气。避免错误结果的方法是保证操作的原子性,通常使用加锁,也有一些原子变量类可以达到目的。
  2. 对象状态在内存中是否可见,即当一个线程修改了对象的状态后,其他线程不一定看到修改后的状态。保证其他线程总是能看到最新状态的方法有2种:一种是加锁,另一种是使用volatile变量。
于是得出几个结论:
  1. 加锁机制可保证可见性和原子性,所以能保证线程安全;
  2. 原子变量可保证原子性,但不能保证可见性,所以不能保证线程安全;
  3. volatile变量能保证可见性,但不能保证原子性,所以不能保证线程安全;
  4. volatile的原子变量能保证线程安全。
除此之外,还有一些对象一定是线程安全的:
  1. 无状态对象;
  2. 不可变对象。
但是加锁机制会产生活跃性问题,活跃性问题关注正确的行为是否一定会发生,主要有死锁问题。
死锁简单来讲是这样的:线程A持有锁L并想获得锁M,同时线程B持有锁M并想获得锁L,这时线程A和B都永久阻塞。
避免死锁的关键是要保证每个线程获取锁的顺序必须相同,如上面线程A和B获取锁的顺序如果都是先获取锁L再获取锁M,就不会发生死锁问题。
当持有锁时调用外部方法,会很难分析获取锁的顺序,要尽量避免。
编码参考:
  1. 将所有可变状态都封装在对象内部,并通过对象的内置锁对所有访问可变状态的代码进行同步;
  2. 扩展线程安全的容器类时,在新类中委托容器类的其他方法,使用新锁,不要关心原来的容器类是否线程安全。
参考资料:
《JAVA并发编程实战》
posted on 2014-10-10 13:41 老林 阅读(1195) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: 设计模式

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