java并发编程实践之线程安全性

1.首先了解什么是线程安全性？

线程安全性定义：当多个线程访问某个类时，不管运行环境采用何种调度方式和线程如何交替轮流执行，并且在主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性的行为，那么就称这个类是线程安全的。

大致意思就是多个线程要访问同一个类，不管操作系统如何调度这些线程，以及线程如何争抢cpu，我都不需要写额外的同步或者协同代码，该类都能正确的被执行；（尼玛，书上对正确性的行为解释的太反人类了）。

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还有类的正确性行为：类里面的每个变量都有一个取值范围，比如int类型，从int_MIN到int_Max，还有变量和变量之间也有一些条件，比如low

编写线程安全代码的核心

要编写线程安全的代码，其核心在于要对状态访问操作进行管理，特别是可变的共享变量。对象的状态是存储在状态变量（如静态域，实例变量）数据。

对象状态： java并发编程实践第4章有解释到，对象状态就是对象的类变量，实例变量其他类中域的引用组成的n元组的所有取值，比如对象有两个变量，每个变量有2种取值，那么该对象的对象状态共有2*2种；这里的变量不包括方法里面的局部变量，因为方法的局部变量被单独存在调用该方法的虚拟机栈里面，而虚拟机栈是线程私有的，不涉及共享问题。

2.对于并发来讲有两个关键词：共享，可变；

 共享 ：说明该对象可以被多个线程同时访问；

 可变： 变量的值在其生命周期内是发生变化的，如果一个对象所有的变量值都不发生变化，即该对象的对象状态不发生变化，那这个对象只要正确发布了，不用添加任何同步手段，都是线程安全的。

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示例：一个无状态的Servlet一定是线程安全的

总结：就是一个类如果没有类变量，实例变量和对其他类中域的引用，那么该类被正确发布以后就是线程安全的。

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3.

竞态条件： 在并发编程中，由于不恰当的执行顺序而导致不正确的执行结果。

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最常见的就是先检查后执行（check-then-act），即通过一个可能失效的观测结果去决定做下一步事情。

1.if(A)
2.  then B

如果A正确，那么执行B，可是如果在语句1，2之间条件A变成了false，那么这种情况是不允许的，就被称为竞态条件。之所以发生这种情况是由于语句1.2的操作是复合操作，而不是原子操作。要避免竞态条件就是一个线程修改该变量时，其他线程不能读写该变量，只有在该变量被改写前或者改写后才能被其他线程使用。

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4.重入

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对于对象A，如果线程B已经拿到了A的内置锁，线程C再请求A的内置锁，那么线程C就会被阻塞，直到B释放A的内置锁为止；如果线程B再向A请求内置锁的话就能成功，原因在于内置锁是可重入的。用官方话说就是：如果某个线程试图获得一个已经由它持有的锁，那么这个请求就会成功。代码如下：

线程访问LoggingWidget的doSomething时会访问到super.doSomething方法，线程两次获得LoggingWidget实例对象的锁。这个地方以前有疑问，为什么线程不是获得子类对象的锁和父类对象的锁，看了java子类内存模型后解决该问题。对java来说，实例化子类对象时，也会同时实例化父类对象，就java堆内存而言，父类对象是在子类对象里面的，子类对象有一个super关键字，通过该关键字能够使用父类对象里面的变量和方法；其实父类对象此时更像是子类对象里面一个特殊的变量。

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5.活跃于性能

在处理对象并发的时候，锁的粒度越小越好，对于计算量很大的操作，我们可以考虑将其放到同步代码之外；这样有利于提高并发编程的效率；例子如下：

facators = facator（i）；因式分解函数，计算量比较大，将其单独拉出来，没有放在同步代码块里面；