Java并发编程实践学习笔记三(共享对象)

上一节学习到了程序中的并发处理其实就是对对象的共享、可变的状态的安全访问,包括使用synchronized和原子类操作来避免多个线程在同一时间点访问同一对象造成的线程安全问题。这一节主要学习对共享和发布对象的技术,可以使多线程可以安全访问对象。

除了使用synchronized关键字和Atomic的封装,其实还有另外重要的方面来处理线程安全的问题:内存可见性。由于没有过多关注,开始还是比较难理解这种解决方案,但是,这个也是很关键的一部分,因为内存的可见性和synchronized、Atomic、volatile等构成了并发应用程序的基础,包括java类库等,所以以后的实际处理是离不开这些的,那么,还是继续学习,一遍不行再来一遍。

目录

可见性

对象发布和逸出

线程封闭

不可变性

安全发布


可见性

  • 不同的线程访问相同的共享变量如果不使用同步机制,是无法保证共享变量在两个线程中都是可见的,正确的。

摘自Java并发编程实践中的代码:


public class NoVisibility {

	private static boolean ready;
	private static int number;

	private static class ReaderThread extends Thread {
		@Override
		public void run() {
			while (!ready) {
				Thread.yield();
			}
			System.out.println(number);
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		new ReaderThread().start();
		number = 42;
		ready = true;
	}
}

上面代码理想的结果是42,但是其实不然,也有可能输出是0 ,原因是因为Java的"重排序",Java重排序是为了充分利用CPU的资源,并且不影响运行结果的前提下,可对运行指令可以进行适当的排序,所以有可能ready = true在number=42前执行。这样Reader线程可能一直无法输出或者输出为0.

输出为0的情况:

ready = true后Reader线程执行输出,然后number=42后执行;

ready = true执行后number = 42执行,但是number没有进行必要同步,缓存器中的数据还是过期数据;

一直无法输出:

ready没有进行同步,缓存器中的ready还是初始化时的数据,false

综合来看,多线程共享数据的情况下如果没有进行必要的同步,则数据的可见性是不确定的

锁和volatile

为了解决这一问题,可以修改下代码,使用volatile关键字,这样可保证线程可见,但不是锁操作,上面程序也没有必要进行锁操作,因为并没有多个线程修改数据,只是为了让修改后马上可见。

    private static volatile boolean ready;
    private static volatile int number;

volatile关键字是synchronized的弱化版,synchronized可保证可见性和原子操作,volatile只保证可见性。

synchronized可保证多个线程之间是同步和互斥的,同样也可保证内存可见的。

对象发布和逸出

 

线程封闭

 

不可变性

 

安全发布

 

 

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