java并发编程实战学习笔记之基础知识与对象的共享

第二章：线程安全性

2.1 什么是线程安全性

可以被多个线程调用，并且在线程之间不会出现错误的交互

方法内的局部变量不需要保护，因为它存储在栈中，是每个线程独有的

2.2 原子性

一个共享变量可以定义为原子变量：atomic

多个共享变量时，之间可能存在某种依赖关系，分别定义为原子变量会由于竞态条件，出现错误，比如先检查后执行。

竞态条件：某个计算的正确性取决于多个线程的交替执行时序时

这就需要复合操作，将多个变量的读写操作作为一个程序块，接下来采用

2.3 加锁机制

将一个复合程序块采用内置锁加锁。synchronized，把方法调用所在的对象作为一个锁，相当于一个互斥体，程序块只能被该对象进入，但是由于内置锁是可重入的，也就是程序块可以被该对象多次进入，常用于子类复写基类的synchronized方法时。

2.4 用锁来保护状态

不止可用内置锁，还可以用显示的锁来执行同步，且多个synchronized方法有相互依赖关系时，还需要其他的锁机制

2.5 活跃性与性能

由于上述方法会造成性能非常低，如果一个程序块用时较长，则后续线程会长时间等待，应该讲锁的粒度降低，但是在性能与程序简单性方面要取得平衡

第三章 对象的共享

3.1 可见性

线程A修改变量i，线程B是否可立即看到？

synchronized不仅可以用来加锁，还可以用来同步

非原子的64位操作：会被分解为两个32位操作，因此必须在多线程环境下申明共享且可变的long或者double类型的数据时，用volatile修饰，或者加锁保护。volatile用来将变量的更新同步到其他线程，只能用于可见性，不能用于原子性。在访问volatile变量时不会执行加锁操作，因此volatile是一种比synchronized更轻量级的同步机制。

volatile与加锁的选择：

volatile常用于简单的状态标志，但不保证递增的原子性，在1、对变量的写入不依赖当前值2、该变量不会与其他变量一起纳入不可变条件中3、在访问变量时不需要加锁的情况下，才使用。

加锁即可保证原子性，又可保证可见性。

3.2 对象的发布与逸出

当一个对象发布时，在该对象内引用的非私有对象一同被发布。

构造函数里的this指针很容易被逸出，可以用私有构造函数+实例工厂来避免

3.3 线程封闭

仅在单线程内访问数据，叫做线程封闭。比如JDBC的connection对象。从连接池获取一个connection对象，直到用完后返回，连接池不会将该对象分配给其他线程使用。

栈封闭：申明为一个方法中的局部变量

ThreadLocal类：用于防止对可变的单实例变量或全局变量进行共享。比如在一个进程中使用的一个connection对象，在其内部所有的方法都可使用，但不可被其他进程访问。

3.4 不变性

不可变变量：final

3.5 安全发布

多个线程间共享对象，必须确保安全的共享

可变对象必须通过安全的方式来发布，也就是必须使用同步。一个正确构造的对象可通过以下方式来发布：1、在静态初始化函数中初始化一个对象引用2、将对象的引用保存到volatile类型的域或者atomicReferance类型的对象中3、将对象的引用保存到某个正确构造对象的final域中4、将对象的引用保存到由一个锁保护的域中