关于多线程并发环境下,数据的安全问题。
1.为什么这个是重点?
以后在开发中,我们的项目都是运行在服务器当中,而服务器已经将线程的定义,线程对象的创建,线程的启动等,都已经实现完了。这些代码我们都不需要编写。
最重要的是:你要知道,你编写的程序需要放到一个多线程的环境下运行,你更需要关注的是这些数据在多线程并发的环境下是否是安全的。
2.什么时候数据在多线程并发的环境下会存在安全问题呢?
三个条件:
条件1:多线程并发
条件2:有共享数据
条件3:共享数据有修改的行为
满足以上3个条件之后,就会存在线程安全问题
3.怎么解决线程安全问题呢?
当多线程并发的环境下,有共享数据,并且这个数据还会被修改,此时就存在线程安全问题,怎么解决这个问题?
线程排队执行。(不能并发)
用排队执行解决线程安全问题。
这种机制被称为:线程同步机制。
专业术语叫做:线程同步,实际上就是线程不能并发了,线程必须排队执行。
怎么解决线程安全问题呢? 使用:线程同步机制
线程同步就是线程排队了,线程排队了就会牺牲一部分效率,没办法,数据安全第一位,只有数据安全了,我们才可以谈效率,数据不安全,没有效率的事。
4.线程同步涉及两个专业术语:
异步编程模型:
线程t1和线程t2,各自执行各自的,t1不管t2,t2不管t1,谁也不需要等谁,这种编程模型叫做:异步编程模型。
其实就是:多线程并发(效率较高)
异步就是并发
同步编程模型:
线程t1和线程t2,在线程t1执行的时候,必须等待t2线程执行结束,或者说在t2线程执行的时候,必须等待t1线程执行结束,两个线程之间发生了等待关系,这就是同步编程模型。
效率较低,线程排队执行。
同步就是排队
5.Java中有三大变量?
实例变量:在堆中
静态变量:在方法区中
局部变量:在栈中
以上三大变量中:局部变量永远都不会存在线程安全问题。因为局部变量不共享。(一个线程一个栈)局部变量在栈中,所以局部变量永远都不会共享。
实例变量在堆中,堆只有一个。静态变量在方法区中,方法区只有一个。堆和方法区都是多线程共享的,所以可能存在线程安全问题。
局部变量+常量:不会有线程安全问题
成员变量:可能会有线程安全问题。
6.如果使用局部变量的话:
建议使用:StringBuilder
因为局部变量不存在线程安全问题。选择StringBuilder
StringBuffer效率比较低。
ArrayList是非线程安全的。
Vector是线程安全的。
HashMap HashSet是非线程安全的。
Hashtable是线程安全的。
7.总结:
synchronized有三种写法:
第一种:同步代码块
灵活
synchronized(线程共享对象){
同步代码块;
}
第二种:在实例方法上使用synchronized,表示共享对象一定是this,并且同步代码块是整个方法体
第三种:在静态方法上使用synchronized,表示找类栈。
类锁永远只有一把,就算创建了100个对象,那类锁也只有一把。
对象锁:1个对象1把锁,100个对象100把锁。类锁:100个对象,也可能只是1把类锁。
8.以后开发中应该怎么解决线程安全问题?
是一上来就选择线程同步吗?Synchronized
不是,synchronized会让程序的执行效率降低,用户体验不好。系统的用户吞吐量降低。用户体验差,在不得已的情况下在选择线程同步机制。
第一种方案:尽量使用局部变量代替“实例变量和静态变量“
第二种方案:如果必须是实力变量,那么可以考虑创建多个对象,这样实例变量的内存就不共享了。(一个线程对应1个对象,100个线程对应100个对象,对象不共享,就没有数据安全问题了)
第三种方案:如果不能使用局部变量,对象也不能创建多个,这个时候就只能选择synchronized了,线程同步机制。
9.线程还有哪些内容呢?
*守护线程
*定时器
*实现线程的第三种方式:FutureTask方式,实现Callable接口。(JDK8新特性)
*关于Object类中的wait和notify方法。