线程安全性

阳光穿透心脏的1/2处 2021-09-26 15:42 416阅读 0赞

**定义**：  
当多个线程访问某个类时，这个类始终能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的。（所谓正确，指的是we know it when we see it(所见即所知)）

1.  无状态对象一定是线程安全的。
2.  竞态条件：在并发编程中，由于不恰当的执行时序而出现不正确的结果是一种非常重要的情况，即竞态条件。  
    最常见的竞态条件类型：  
    “先检查后分析Check-Then-Act”，本质为基于一种可能失效的观察结果来做出判断或者执行某个计算。  
    “读取-修改-写入”，例如递增一个技术器。
3.  原子操作：即对于一个操作，要么全部执行完，要不完全不执行。
    
    实现原子性的方式：内置锁  
    关键字：synchronized  
    该关键字修饰方法就是一种横跨整个方法体的同步代码块，其中该同步代码块的锁就是方法调用所在的对象。静态的synchronized方法以class对象作为锁。  
    synchronized可以修饰方法和代码块：

synchronized(lock){
    //访问或修改由锁保护的共享状态
    }
    public synchronized void diSomething(){
    ...
    }

每个Java对象都可以用做一个实现同步的锁，这些锁被称为内置锁（Intrinsic Lock）或监视器锁（Monitor Lock）。线程进入同步代码块之前会自动获得锁，并且在退出同步代码块时自动释放锁，且无论是通过正常的控制路径退出，还是通过从代码块中抛出异常退出。获得内置锁的唯一路径就是进入由这个锁保护的同步代码块或方法。  
Java的内置锁相当于一种互斥锁，这意味着最多只有一个线程能够持有这种锁，当线程A尝试获取由线程B持有的锁时，线程A必须等待或者阻塞，直到线程B释放该锁，如果B永远不释放，那么A将永远等待下去。  
**重入**：  
重入指的是如果某个线程视图获得一个已经由它自己持有的锁，那么这个请求就会成功。重入指的是获取锁的操作的粒度是线程而不是调用。  
实现方式：为每个锁关联一个获取计数值和一个所有者线程。当计数器为0时，这个锁被认为是没有被任何线程持有，当线程请求一个未被持有的锁时，JVM将记住锁的持有者，并且将获取计数值为1.如果同一个线程再次获取这个锁，计数值将递增，而当线程退出同步代码块时，计数器会相应的递减，当计数器值为0时，这个锁将被释放。