Java中的线程安全

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。

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