1、多线程 synchronized volatile

线程安全概念:当多个线程访问某一个类(对象或方法)时,这个对象始终都能表现出正确的行为,那么这个类(对象或方法)就是线程安全的。

  

  

synchronized:可以在任意对象及方法上加锁,而加锁的这段代码称为"互斥区"或"临界区"

  

示例:MyThread.java

总结:当多个线程访问myThread的run方法时,以排队的方式进行处理(这里排对是按照CPU分配的先后顺序而定的),一个线程想要执行synchronized修饰的方法里的代码:

* 1 尝试获得锁

* 2 如果拿到锁,执行synchronized代码体内容;拿不到锁,这个线程就会不断的尝试获得这把锁,直到拿到为止, 而且是多个线程同时去竞争这把锁。(也就是会有锁竞争的问题)

  

多个线程多个锁:多个线程,每个线程都可以拿到自己指定的锁,分别获得锁之后,执行synchronized方法体的内容。

示例:MultiThread.java

总结:关键字synchronized取得的锁都是对象锁,而不是把一段代码(方法)当做锁, 所以代码中哪个线程先执行synchronized关键字的方法,哪个线程就持有该方法所属对象的锁(Lock),在静态方法上加synchronized关键字,表示锁定.class类,类一级别的锁(独占.class类)。

  

1.3 对象锁的同步和异步

同步:synchronized

同步的概念就是共享,我们要牢牢记住"共享"这俩个字,如果不是共享的资源,就没有必要进行同步。

异步:asynchronized

异步的概念就是独立,相互之间不受到任何制约。就好像我们学习h即的时候,在页面发起的Ajax请求,我们还可以继续浏览或操作页面的内容,二者之间没有任何关系。

同步的目的就是为了线程安全,其实对于线程安全来说,需要满足俩个特性:

原子性(同步)

可见性

示例总结:

A线程先持有object对象的Lock锁,B线程如果在这个时候调用对象中的同步(synchronized)方法则需等待,也就是同步

A线程先持有object对象的Lock锁,B线程可以以异步的方式调用对象中的非synchronized修饰的方法

  

示例:MyObject .java

  

1.4 脏读

对于对象的同步和异步的方法,我们在设计自己的程序的时候,一定要考虑问题的整体,不然就会出现数据不一致的错误,很经典的错误就是脏读(dirtyread)

示例总结:

在我们对一个对象的方法加锁的时候,需要考虑业务的整体性,即为

setValue/getValue方法同时加锁synchronized同步关键字,保证业务(service)的原子性,不然会出现业务错误(也从侧面保证业务的一致性)。

  

示例:DirtyRead .java

  

1.5 synchronized锁重入:

关键字synchronized拥有锁重入的功能,也就是在使用synchronized时,当一

个线程得到了一个对象的锁后,再次请求此对象时是可以再次得到该对象的锁。

出现异常,锁自动释放:

说明:对于web应用程序,异常释放锁的情况,如果不及时处理,很可能对你的应用程序业务逻辑产生严重的错误,比如你现在执行一个队列任务,很多对象都去在等待第一个对象正确执行完毕再去释放锁,但是第一个对象由于异常的出现,导致业务逻辑没有正常执行完毕,就释放了锁,那么可想而知后续的对象执行的都是错误的逻辑。所以这一点一定要引起注意,在编写代码的时候,一定要考虑周全。

示例: SyncDubbo1 SyncDubbo2 SyncException

  

1.6 synchronized代码块

使用synchronized声明的方法在某些情况下是有弊端的,比如A线程调用同步的方法执行一个很长时间的任务,那么B线程就必须等待比较长的时间才能执行,这样的情况下可以使用synchronized代码块去优化代码执行时间,也就是通常所说的减小锁的粒度。

  

synchronized可以使用任意的Object进行加锁,用法比较灵活。

  

另外特别注意一个问题,就是不要使用String的常量加锁,会出现死循环问题。

  

锁对象的改变问题,当使用一个对象进行加锁的时候,要注意对象本身发生改变的时候,那么持有的锁就不同。如果对象本身不发生改变,那么依然是同步的,即使是对象的属性发生了改变。

  

死锁问题 在设计程序时就应该避免双方相互持有对方的锁的情况,死锁后,线程会一直尝试获得锁,不会终止程序

  

示例:ObjectLock Optimize StringLock ModifyLockDeadLockChangeLock

  

1.7 volatile关键字

volatile概念:volatile关键字的主要作用是使变量在多个线程间可见。

示例总结:

在java中,每一个线程都会有一块工作内存区,其中存放着所有线程共享的主内存中的变量

值的拷贝。当线程执行时,他在自己的工作内存区中燥作这些变量。为了存取一个共享的变量,

一个线程通常先获取锁定并去清除它的内存工作区,把这些共享变量从所有线程的共享内存区中

正确的装入到他自己所在的工作内存区中,当线程解锁时保证该工作内存区中变量的值写回到共

享内存中。

一个线程可以执行的操作有使用(use)、赋值(assign)、装载(load)、存储(store)、锁定(lock)、解锁(unlock)。

而主内存可以执行的操作有读(read)、写(write)、锁定(lock)、解锁(unlock),每个操作都是原子的。

volatile的作用就是强制线程到主内存(共享内存)里去读取受量,而不去线程工作内存区

里去读取,从而实现了多个线程间的变量可见。也就是满足线程安全的可见性。

  

示例:RunThread

  

1.7 volatile 关键字(线程执行流程图)

 

  

1.8 volatile关键字的非原子性

Volatile 关键字虽然拥有多个线程之间的可见性,但是却不具备同步性(也就是原子性),可以算上是一个轻量级的synchronized,性能要比synchronized 强很多,不会造成阻塞(在很多开源的架构里,比如 netty 的底层代码就大量使用volatile,可见 netty 性能一定是非常不错的。)这里需要注意:一般 volatile 用于只针对于多个线程可见的变量操作,并不能代替 synchronized 的同步功能。

示例总结:

volatile 关键字只具有可见性,没有原子性。要实现原子性建议使用 atomic 类的系列对象,支持原子性操作(注意atomic 类只保证本身方法原子性,并不保证多次操作的原子性)

  

示例: VolatileNoAtomicAtomicUse

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