java线程安全-基础知识

线程安全指的是当多个线程操作同一个数据段时，用相应的互斥机制，避免数据段中的数据错误。
每个线程尽量只访问别的线程不访问的变量或内存，如果硬是要访问同一变量或内存的话，就要采用适当的互斥机制来避免由于线程切换而导致的不确定性。
“线程安全函数”就是当你在多线程程序中调用该函数，该函数本身不会出错，并且能得到正确的结果或处理——仅此而已！

四种方式 sychronized关键字
1. sychronized method(){}
2. sychronized (objectReference) {/*block*/}
3. static synchronized method(){}
4. sychronized(classname.class)

其中1和2是代表锁当前对象，即一个对象就一个锁，3和4代表锁这个类，即这个类的锁
要注意的是sychronized method()不是锁这个函数，而是锁对象，即：如果这个类中有两个方法都是 sychronized，那么只要有两个线程共享一个该类的reference，每个调用这两个方法之一，不管是否同一个方法，都会用这个对象锁进行同步。锁类的3和4类推，即该类的不同reference调用了sychronized区段的咚咚就会受类锁的控制

还有，如果两个函数调用的先后顺序不能被打断，那么可以有个专门的锁对象来完成这个任务：
class MyLock
{
synchronized getLock()
{
//####还没写完
}
}

五个等级 参见effective java Item 52 ： Document thread safety
1. immutable 不可变对象
2. thread-safe 线程安全的，可以放心使用，如java.util.Timer
3. conditionally thread-safe 条件线程安全的，如Vector和 Hashtable，一般是安全的，除非存在几个方法调用之间的顺序不能被打断，这时可以用额外的锁来完成
4. thread-compatible 可以使用synchronized （objectReference)来协助完成对线程的调用
5. thread-hostile 不安全的

死锁是一个经典的多线程问题，因为不同的线程都在等待那些根本不可能被释放的锁，从而导致所有的工作都无法完成。假设有两个线程，分别代表两个饥饿的人，他们必须共享刀叉并轮流吃饭。他们都需要获得两个锁：共享刀和共享叉的锁。假如线程 "A" 获得了刀，而线程 "B" 获得了叉。线程 A 就会进入阻塞状态来等待获得叉，而线程 B 则阻塞来等待 A 所拥有的刀。这只是人为设计的例子，但尽管在运行时很难探测到，这类情况却时常发生。虽然要探测或推敲各种情况是非常困难的，但只要按照下面几条规则去设计系统，就能够避免死锁问题：
* 让所有的线程按照同样的顺序获得一组锁。这种方法消除了 X 和 Y 的拥有者分别等待对方的资源的问题。
* 将多个锁组成一组并放到同一个锁下。前面死锁的例子中，可以创建一个银器对象的锁。于是在获得刀或叉之前都必须获得这个银器的锁。
* 将那些不会阻塞的可获得资源用变量标志出来。当某个线程获得银器对象的锁时，就可以通过检查变量来判断是否整个银器集合中的对象锁都可获得。如果是，它就可以获得相关的锁，否则，就要释放掉银器这个锁并稍后再尝试。
* 最重要的是，在编写代码前认真仔细地设计整个系统。多线程是困难的，在开始编程之前详细设计系统能够帮助你避免难以发现死锁的问题。

并发程序的多个线程之间的通讯通常是使用管道进行，jdk提供了两个管道类：PipedInpuStream和PipedOutputStream，前者用于输入，后者用于输出。这两种管道应该是能够多次连接和关闭，在实现过程中，却发现它们在关闭后，不能重新建立连接。经过仔细调试后，发现jdk的源代码在处理关闭时释放资源存在着缺陷，因此需要编写自己的管道类：MyPipedInputStream和MyPipedOutputStream。这两个类直接从 InputStream和OutputStream继承而来，其成员方法与实现基本与PipedInputStream和 PipedOutputStream一致，只是在处理关闭时，将类中的成员变量的值恢复成未连接时的初始值。另外，原有的管道了提供的管道容量只有 1024个字节，在传输数据量较大时，可能会发生溢出，而在自己的管道类中可以任意设置管道容量。

一些参考资料：
http://dev.csdn.net/article/49/49689.shtm
http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-rtj3/