线程安全相关问题总结

线程安全相关问题总结

1. 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。

2. 从字节码角度剖析线程不安全操作

javac -encoding UTF-8 UnsafeThread.java 编译成.class
编译命令:
javac -encoding UTF-8 UnSafeThread.java
将class文件反编译为字节码:
javap -c UnSafeThread.class
javap -c UnsafeThread.class 进行反编译,得到相应的字节码指令
0: getstatic #2       获取指定类的静态域,并将其押入栈顶 

3: iconst_1          将int型1押入栈顶

 4: iadd             将栈顶两个int型相加,将结果押入栈顶

 5: putstatic #2      为指定类静态域赋值

 8: return

例子中,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。

3. 原子性操作

3.1什么是原子性操作

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。

3.2例子:

​ A想要从自己的帐户中转1000块钱到B的帐户里。那个从A开始转帐,到转帐结束的这一个过程,称之为一个事务。在这个事务里,要做如下操作: 从A的帐户中减去1000块钱。如果A的帐户原来有3000块钱,现在就变成2000块钱了。

​ 在B的帐户里加1000块钱。如果B的帐户如果原来有2000块钱,现在则变成3000块钱了。如果在A的帐
户已经减去了1000块钱的时候,忽然发生了意外,比如停电什么的,导致转帐事务意外终止了,而此时B的帐
户里 还没有增加1000块钱。那么,我们称这个操作失败了,要进行回滚。回滚就是回到事务开始之前的状
态,也就是回到A的帐户还没减1000块的状态,B的帐户的原来的状态。此时A的帐户仍然有3000块,B的帐
户仍然有 2000块。

​ 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

​ volatile关键字仅仅保证可见性,并不保证原子性 synchronize关机字,使得操作具有原子性

4. 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

5. 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 1:作为线程开关 2:单例,修饰对象实例,禁止指令重排序

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6. 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。
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

7.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
打破成因中三点任意一点 1:多线程环境--将多线程改单线程(必要的代码,加锁访问) 2: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) 3: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)

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转载自www.cnblogs.com/charlypage/p/10877958.html
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