[读书笔记]一些小记

以下内容大多来自周志明的《深入理解Java虚拟机》。

1. 线程本地存储Thread Local Storage

一个请求对应一个服务器线程，很多web服务端应用都可以使用线程本地存储来解决线程安全问题。每一个线程的Thread对象中都有一个ThreadLocalMap对象，这个对象存储了一组以ThreadLocal.threadLocalHashCode为键，以本地线程变量为值的K-V值对，ThreadLocal对象就是当前线程的ThreadLocalMap的访问入口，每一个ThreadLocal对象都包含了一个独一无二的threadLocalHashCode值，使用这个值就可以在线程k-v值对中找回对应的线程变量。

我们可以使用ThreadLocal把上下文信息存储的线程本地存储中，而不会和其他线程冲突。

 2. 原子性

    public static AtomicInteger race = new AtomicInteger(0);

    public static void increase() {
        race.incrementAndGet();
    }

    private static final int ThreadsCnt = 20;

    public static void main(String[] args) {
        Thread[] threads = new Thread[ThreadsCnt];
        for (int i = 0; i < ThreadsCnt; i++) {
            threads[i] = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for(int j = 0; j < 10000; j++) {
                        increase();
                    }
                }
            });
            threads[i].start();
        }

        while (Thread.activeCount() > 1) {
            Thread.yield();
        }
        System.out.println(race);
}

输出：

200000

　　incrementAndGet原子操作，20个线程，每个线程1000次操作后，最后的结果是20000，保证了正确的结果。

　　尽管CAS看起来很美，但是这种操作无法涵盖互斥同步的所有使用场景，并且CAS从语义上来说并不是完美的，存在这样一个逻辑漏洞：

　　如果一个变量V初次读取的时候是A值，那我们就能说它的值没有被其他线程变过吗？如果这段期间它的值被改成了B，后来又被改回A，那CAS操作就会误认为它从来没有被改变过。这个漏洞称为CAS操作的ABA问题。J.U.C包为了解决这个问题，提供了一个带有标记的原子引用类"AtomicStampedReference"，它可以通过控制变量值的版本来保证CAS的正确性。不过目前来说这个类比较鸡肋，大部分情况下ABA问题不会影响程序并发的正确性，如果需要解决ABA的问题，改用传统的互斥同步可能会比原子类更高效。

　　以上内容来自原著，但是原著里incrementAndGet方法的源代码和我测试时候的源代码不同，1.7和1.8中的实现方式已经不同了，1.8是：

 /**
     * Atomically increments by one the current value.
     *
     * @return the updated value
     */
    public final int incrementAndGet() {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
    }

　　之所以提到原子操作是因为原著提到了线程安全的实现方式。

　　1. 互斥同步 悲观锁

　　　　在java中，最基本的互斥同步手段就是synchonized关键词。原著中还提到了一个java.util.concurrent包中的重入锁ReentrantLock，有一点区别，这里就不陈述了。参考资料：http://tenyears.iteye.com/blog/48750

　　2. 非阻塞同步 乐观锁

　　　　需要硬件支持。乐观锁就是通过原子操作来实现的。