线程安全

线程安全

  • 线程安全定义:线程间共享可变资源(内存)。

  • 实现线程安全的方法:

    • 不共享资源。

      使用可重入函数,不对外部资源做任何修改,

    如:public static void plus(int num){return num + 1;}

    使用ThreadLocal,本质上是一个绑定到线程map,故每一个线程都有属于自己的一份数据,互不干扰。

    ThreadLocalMapWeakHashMap对比:

    ThreadLocalMap WeakHashMap
    对象持有 弱引用 弱引用
    对象GC 不影响 不影响
    引用移除方式 1. 主动移除。 2. 线程退出时移除 1.主动移除。2.GC后移除
    HASH冲突 开放定址法 单链表法(1.8之后加入红黑树,保证时间复杂度降低)
    HASH计算 固定数值倍数 对象hashCode再散列
    适用情景 对象少 通用

    使用时注意:

    1. 声明为全局静态final成员。

      线程安全_第1张图片
      ThreadLocal赋值源码.png

      由源码可以看出,ThreadLocal赋值时是以自身作为map的key,如果不断变换ThreadLocal对象的引用,那么设置进去的数据就查不出来了。

    2. 避免存储大量对象。

      由于底层使用开放定址法,数据多了容易产生堆积问题。

    3. 用完后及时移除对象。

  • 共享不可变资源。

    访问被final修饰的数据。

  • 共享可变资源,但必须保证:

    1. 可见性,资源的变化对其它线程可见。

      使用volatile修饰,volatile可让被访问的数据修改时立即对其它线程可见。

      加锁,锁施放时会强制将缓存刷新到主内存。

    2. 原子性,对资源的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 。

      加锁,保证操作互斥。

      使用CAS指令,如:Unsafe.compareAndSwapInt

      使用原子数值类型,如:AtomicInteger

      使用原子属性更新器,如:AtomicReferenceFieldUpdater

    3. 禁止重排序。

      使用final、volatile,编译器会按照自己的规则重排序编写的程序,如果由于重排序导致资源在被初始化之前被访问会增加异常概率。

      final可以保证数据都在对象构造调用之前被初始化,volatile可以保证数据修改后立即可见。

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