【Java】【并发编程】线程安全
当多个线程访问某个类时,不管运行时环境采用何种调度方式或者这些进程将如何交替执行,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,那么就称这个类是线程安全的。
特点
- 原子性:提供互斥访问,同一时刻只能有一个线程来对它进行操作。
- 可见性:一个线程对主内存的修改可以及时的被其他线程观察到
- 有序性:一个线程观察其他线程中的指令执行顺序,由于指令重排序的存在,该观察结果一般杂乱无序
原子性
即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。
原子操作:
- 基本类型的读取和赋值操作,且赋值必须是值赋给变量,变量之间的相互赋值不是原子性操作。
- 所有引用reference的赋值操作
- java.concurrent.Atomic.* 包中所有类的一切操作
Atomic包
竞争激烈时能维持常态,比Lock性能好;只能同步一个值
- AtomicXXX:CAS、Unsafe.compareAndSwapInt (死循环内,低并发)
- AtomicLong、AtomicAdder(高并发)
- AtomicReference、AtomicReferenceFieldUpdater
- AtomicStampReference:CAS的ABA问题
锁
- synchronized:依赖JVM,不可中断锁,适合竞争不激烈,可读性好
- Lock:依赖特殊的CPU指令,代码实现,ReentrantLocak,可中断锁,多样化同步,竞争激烈时能维持常态。
可见性
指当多个线程访问同一个变量时,一个线程修改了这个变量的值,其他线程能够立即看得到修改的值。
不可见的原因
- 线程交叉执行;
- 重排序结合线程交叉执行
- 共享变量更新后的值没有在工作内存与主存间及时更新
有序性
即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。
java内存模型中,允许编译器和处理器对指令今昔你个重排序,但是重排序过程不会影响到单线程程序的执行,却会影响到多线程并发执行的正确性。
happens-before原则
- 程序次序规则:一个线程内,按照代码顺序,书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作
- 锁定规则:一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁的lock操作
- volatile变量规则:对一个变量的书写操作先行发生于后面对这个变量的读操作
- 传递规则:如果操作A先行发生于操作B,而操作B又先行发生于操作C,则可以得出操作A先行发生与操作C
- 线程启动规则:Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个动作
- 线程中断规则:对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生。
- 线程终结规则:线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测,我们可以通过Thread.jion()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测* 到线程已经终止执行。
- 对象终结规则:一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始。
参考内容
volatile,synchronized,Lock