线程安全

时间:2024-03-31 21:25:55编辑:奇事君

关于线程安全问题分析?

在学习java编程开发语言的过程中,我们掌握了线程与线程池等相关技术知识。今天,北大青鸟天通苑计算机学院就关于线程安全问题给大家做一个简单的说明和介绍,一起来了解一下吧。线程安全就是多线程访问时,采用了加锁机制,当一个线程访问该类的某个数据时,进行保护,其他线程不能进行访问直到该线程读取完,其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。线程不安全就是不提供数据访问保护,有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据。什么时候考虑到线程安全:一个对象是否需要线程安全,取决于该对象是否被多线程访问。这指的是程序中访问对象的方式,而不是对象要实现的功能。要使得对象是线程安全的,要采用同步机制来协同对对象可变状态的访问。Java常用的同步机制是Synchronized,还包括volatile类型的变量,显示锁以及原子变量。在多个线程中,当它们同时访问同个类时,每次执行的结果和单线程结果一致,且变量值跟预期一致,这个类则是线程安全的。锁的特性锁机制的两种特性:互斥性:即同一时间只允许一个线程持有某个对象的锁,通过这种特性来实现多线程中的协调机制,这样在同一时间只有一个线程对需同步的代码块(复合操作)进行访问。互斥性我们也往往称为操作的原子性。可见性:必须确保在锁被释放之前,对共享变量所做的修改,对于随后获得该锁的另一个线程是可见的,否则另一个线程可能是在本地缓存的某个副本上继续操作从而引起不一致。挂起、休眠、阻塞和非阻塞挂起:当线程被挂起时,其会失去CPU的使用时间,直到被其他线程(用户线程或调试线程)唤醒。休眠:同样是会失去CPU的使用时间,但是在过了指定的休眠时间之后,它会自动激活,无需唤醒(整个唤醒表面看是自动的,但实际上也得有守护线程去唤醒,只是不需编程者手动干预)。阻塞:在线程执行时,所需要的资源不能得到,则线程被挂起,直到满足可操作的条件。非阻塞:在线程执行时,所需要的资源不能得到,则线程不是被挂起等待,而是继续执行其余事情,等待条件满足了后,收到了通知(同样是守护线程去做)再执行。

如何实现线程安全?

1: 加锁 利用Synchronized或者ReenTrantLock来对不安全对象进行加锁,来实现线程执行的串行化,从而保证多线程同时操作对象的安全性,一个是语法层面的互斥锁,一个是API层面的互斥锁.
2: 非阻塞同步来实现线程安全。原理就是:通俗点讲,就是先进性操作,如果没有其他线程争用共享数据,那操作就成功了;如果共享数据有争用,产生冲突,那就再采取其他措施(最常见的措施就是不断地重试,直到成功为止)。这种方法需要硬件的支持,因为我们需要操作和冲突检测这两个步骤具备原子性。通常这种指令包括CAS SC,FAI TAS等。
3:线程本地化,一种无同步的方案,就是利用Threadlocal来为每一个线程创造一个共享变量的副本来(副本之间是无关的)避免几个线程同时操作一个对象时发生线程安全问题


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