解决线程不安全问题的三种方法

解决线程不安全问题的三种方法
一.volatile：轻量级解决“线程安全”的方案
1.作用：

1. 禁止指令重排序
2. 解决线程可见性的问题，实现原理是当操作完变量之后，强制删除掉线程工作内存中的此变量。
   注意事项:
   volatile不能解决原子性问题。
   二. 线程的工作方式:
   （1.）先在自己的工作内存中找变量
   （2.）去主内存里面找变量.
   三.线程安全问题解决
   1.CPU抢占式调度(不能解决，因为CPU抢占是不可控的)
   2.每个线程操作自己的变量(可能行)不通用，修改难度大。
   3.在关键代码让所有的CPU排队执行，加锁。
   (1)锁操作的关键步骤:
3. 尝试获取( 如果成功拿到锁加锁，排队等待)
4. 释放锁
   四.Java中解决线程安全问题的方案:

1. synchronized 加锁和释放锁 [ JVM 层面的解决方案，自动帮我们进行加锁和释放锁 ]
2. Lock手动锁[程序员自己加锁和释放锁]
   五 .synchronized注意事项:
   在进行加锁操作的时候，同一组业务一定是同一个锁对象。
   1.synchronized实现原理:
   （1.）操作:互斥锁mutex
   （2.）JVM中:帮我们实现的监视器锁的加锁和释放锁的操作。
   （3.）在Java层面中:
   a)锁对象mutex .
   b)锁存放的地方:变量的对象头
   2.synchronized说明
   synchronized锁机制是非公平锁。
   公平锁可以按顺序进行执行，而非公平锁执行的效率更高。
   在Java中所有锁默认的策略都是非公平锁。

（1） JDK 1.6之前是使用重量级锁实现的，性能非常低，所以用的并不多。
（2）JDK 1.6对synchronized做了一个优化(锁升级) :
优化过程：无锁—》偏向锁（第一个线程第一次访问）—》轻量级锁（自旋）—》重量级锁（停止自旋，并且把当前没有获取到锁的线程放到等待队列里）
3.synchronized的使用场景(3种) :
1）使用 sylnclchronized 来修饰代码块(加锁对象可以自定义)
2）使用synchronized 来修饰静态方法、( 加锁对象是当前的类对象)

public static synchronized void decrement() {
for(inti=0;i<maxSize;1++){
number--;
}

3）使用synchronized 可以用来修饰普通方法
(加锁对象是当前类的实例)

public synchronized void decrement() {
for(inti=0;i<maxSize;i++){
number-- ;
}
}

六.lock手动锁
Lock默认的锁策略也是非公平锁，但是Lock可以显示的声明为公平锁。

注意事项：一定要把lock（）放在try外面
原因：

（1）如果将lock（）方法放在try里面，那么当try里面的代码出现异常之后就会执行finally里面的释放锁的代码，但此时加锁还没有成功（2）如果将lock（）方法放在try里面，执行finally里面释放锁的代码的时候就会报错（线程状态异常），释放锁的异常会覆盖掉业务代码的异常报错，因此增加了排除错误的成本
Lock只能用来修饰代码块。
七. volatile和synchronized 有什么区别?
A:volatile可以解决内存可见性问题和禁止指令重排序，但volatile不能解决原子性问题; synchronized 用来保证线程安全，也就是synchronized 可以解决任何关于线程安全的问题(关键代码排队执行，始终只有一个线程会执行加锁操作;原子性问题,指定重排序问题，原子性问题 )。
2. synchronized和Lock之间的区别?

1. synchronized既可以修饰代码块，又可以修饰静态方法或者普通方法;而Lock 只能修
   饰代码块。
2. synchronized只有非公平锁的锁策略，而Lock既可以是公平锁也可以是非公平锁
   (ReentrantLock默认是非公平锁，也可以通过构造函数设置true 声明它为公平锁)。
3. ReentrantLock更加的灵活(比如tryLock试图获取锁) 。
4. synchronized是自动加锁和释放锁的，而ReentrantLock 需要自己手动加锁和释放锁。