java-线程安全性问题

什么是线程安全性

当多个线程访问某个类,不管运行时环境采用何种调度方式或者这些线程如何交替执行,并且在主调代码中不需要任何额外的同步或协同,这个类都能表现出正确的行为,那么就称这个类为线程安全的。----《并发编程实战》。

什么是线程不安全

多线程并发访问时，得不到正确的结果。

结果：

 产生线程不安全问题的原因：

num++ 不是原子性操作，被拆分成好几个步骤，在多线程并发执行的情况下，因为cpu调度，多线程快递切换，有可能两个同一时刻都读取了同一个num值，之后对它进行+1操作，导致线程安全性。

原子性操作

什么是原子性操作

• 一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。通俗点讲：操作要成功一起成功、要失败大家一起失败。

如何把非原子性操作变成原子性

• synchronize关键字，使得操作具有原子性

volatile关键字仅仅保证可见性，并不保证原子性

深入理解synchronized

• 内置锁：每个java对象都可以用做一个实现同步的锁，这些锁称为内置锁。线程进入同步代码块或方法的时候会自动获得该锁，在退出同步代码块或方法时会释放该锁。获得内置锁的唯一途径就是进入这个锁的保护的同步代码块或方法。
• 互斥锁：内置锁是一个互斥锁，这就是意味着最多只有一个线程能够获得该锁，当线程A尝试去获得线程B持有的内置锁时，线程A必须等待或者阻塞，直到线程B释放这个锁，如果B线程不释放这个锁，那么A线程将永远等待下去。
• 修饰普通方法：锁住对象的实例
• 修饰静态方法：锁住整个类
• 修饰代码块： 锁住一个对象 synchronized (lock) 即synchronized后面括号里的内容

volatile关键字及其使用场景

• 能且仅能修饰变量
• 保证该变量的可见性，volatile关键字仅仅保证可见性，并不保证原子性
• 禁止指令重排序
• A、B两个线程同时读取volatile关键字修饰的对象，A读取之后，修改了变量的值，修改后的值，对B线程来说，是可见

使用场景：

• 作为线程开关
• 单例，修饰对象实例，禁止指令重排序

单例与线程安全

饿汉式--本身线程安全

• 在类加载的时候，就已经进行实例化，无论之后用不用到。如果该类比较占内存，之后又没用到，就白白浪费了资源。

 结果：

懒汉式 -- 最简单的写法是非线程安全的

• 在需要的时候再实例化

结果：

 　　懒汉式 -- 变为线程安全

 结果：

 如何避免线程安全性问题

线程安全性问题成因

• 多线程环境
• 多个线程操作同一共享资源
• 对该共享资源进行了非原子性操作

如何避免

• 多线程环境--将多线程改单线程（必要的代码，加锁访问）
• 多个线程操作同一共享资源--不共享资源（ThreadLocal、不共享、操作无状态化、不可变）
• 对该共享资源进行了非原子性操作-- 将非原子性操作改成原子性操作（加锁、使用JDK自带的原子性操作的类、JUC提供的相应的并发工具类）

打破成因中三点任意一点

源码地址：https://github.com/woxbwo/is-concurrent

完成！！！