细说线程安全

1、什么是线程安全？

　　如果一个对象构造完成后，调用者无需额外的操作，就可以在多线程环境下随意地使用，并且不发生错误，那么这个对象就是线程安全的。

2、线程安全的注意事项

• 对『线程安全性』的讨论必须建立在对象内部存在共享变量这一前提，若对象在多条线程间没有共享数据，那这个对象一定是线程安全的！
• 我们通常所说的『线程安全』即为『相对的线程安全』，JDK中标注为线程安全的类通常就是『相对的线程安全』

3、实现线程安全的几种方法

• 互斥同步
  • 同步是指在同一时刻只能由一个线程操作共享变量
  • 互斥会引起阻塞，当一条线程请求一个已经被另一线程使用的锁时，就会进入阻塞态；而进入阻塞态会涉及上下文切换。因此，使用互斥来实现同步的开销是很大的。
  • 互斥同步(阻塞式同步)是一种『悲观锁』，即它认为总是存在多条线程竞争资源的情况，因此它不管当前是不是真的有多条线程在竞争共享资源，它总是先上锁，然后再处理。
  • Java中有两种实现互斥同步的方式：synchronized和ReentrantLock。
• 非阻塞同步
  • 它是一种『乐观锁』，即它总是认为当前没有线程使用共享资源，因此它不管当前的状态，直接操作共享资源，若发现产生了冲突，那么再采取补偿措施（如：CAS的补偿措施就是不断尝试，直到不发生冲突为止），这种方式线程无需进入阻塞态(挂起态)，因此称为『非阻塞同步』。
  • JUC中各种整形原子类的自增、自减等操作就使用了CAS。
  • CAS操作过程：CAS操作存在3个值：共享变量V、预期的旧值A、新值B，若V与A相同，则将V更新成B，否则就不更新，继续循环比较，直到更新完成为止。
  • CAS操作可能引发的问题：ABA问题。 若V一开始的值为A，但在准备赋新值的过程中A变成了B，又变成了A，而CAS操作误认为V没有被改过。