JAVA并发编程实战---第二章:线程安全性

  对象的状态是指存储在状态变量中的数据。对象的状态可能包括其他依赖对象的域。例如HashMap的状态不仅存储在HashMap本身,还存储在许多Map.Entry对象中。对象的状态中包含了任何可能影响其外部可见性为的数据。

  共享意味着变量可以由多个线程同时访问,可变意味着变量的值在其生命周期内可能发生变化。

  线程安全性:当多个线程访问某个类时,这个类始终都能表现出正确的行为,那么这个类就是线程安全的。

  当多个线程访问某个类时,不管运行时环境采用何种调度方式或者这写线程将如何交替执行,并且在主调代码中不需要任何额外的同步或协同,这个类都能表现出正确的行为,那么这个类就是线程安全的。

  无状态对象一定是线程安全的。

  无状态对象:不包含任何域,也不包含对其他类中域的引用。

  当在无状态的类中添加一个状态时,如果该状态完全由线程安全的对象来管理,那么这个类仍然是线程安全的。

竞态条件

  竞态条件:从多线程通信角度来讲,是指两个或多个线程对共享数据的操作时,最终的结果取决于这些线程的执行顺序。

  • 最常见的竞态条件类型就是:先检查后执行(Check-Then-Act)。其本质就是-----基于一种可能失效的观察结果来做出判断或执行某个计算。
  • 读取-修改-写入。基于对象之前的状态来定义对象状态的转换。

  竞态条件并不是总是会产生,还需要某种不恰当的执行顺序。

要避免竞态条件问题,就必须在某个线程修改该变量时,通过某种方式防止其他线程使用这个变量,从而保证其他线程只能在修改操作完成之前或之后读取和修改状态,而不是修改过程中。

  当在不变形条件中涉及多个变量时,各种变量之间并不是彼此独立的,而是某个变量的值会对其他变量的值产生约束。因此,当更新一个变量时,需要在同一个原子操作中对其他变量同时进行更新。要保持状态的一致性,就需要在单个原子操作中更新所有相关的状态变量。

  对于每个包含多个变量的不变性条件,其中涉及的所有变量都需要同一个锁来保护。

内置锁

  每个Java对象都可以用做一个实现同步的锁,这些锁被称为内置锁或监视器锁。线程在进入同步代码块之前自动获取锁,并且在退出同步代码块时自动释放锁。

  Java的内置锁是互斥锁。

  内置锁是可重入的,因此如果某个线程视图获取一个已经由它自己持有的锁,那么这个请求就会成功。重入意味着获取锁操作的粒度是线程而不是调用。

  由于锁能够使其保护的代码路径以串行的方式来访问,因此可以通过锁来构造一些协议以实现对共享状态的独占访问。

  

时间: 2024-10-10 18:28:12

JAVA并发编程实战---第二章:线程安全性的相关文章

java并发编程实战手册(一)线程管理

本文主要是以知识点的形式对java多线程进行了解,学习java多线程的基础,本文参考书籍<java并发编程实战手册>,若有兴趣想研究跟高级的多线程思想,可以阅读<java并发编程实战>. 1.线程的创建和运行 java线程的创建有三种方式,可能大部分人只知道常用的两种: 1.继承Thread类,并且覆盖run()方法. 2.创建一个实现Runnable接口的类.使用带参数的Thread构造器来创建Thread对象. 3.使用Callable与Future来创建启动线程 1.创建Ca

[Java Concurrency in Practice]第二章 线程安全性

线程安全性 要编写线程安全的代码,其核心在于要对状态访问操作进行管理,特别是对共享和可变的状态的访问. 对象的状态是指存储在状态变量(例如实例或静态域)中的数据.对象的状态可能包括在其他依赖对象的域.例如,某个HashMap的状态不仅存储在HashMap对象本身,还存储在许过Map.Entry对象中.在对象的状态中包含了任何可能影响其外部可见行为的数据. "共享"意味着变量可以由多个线程同时访问,而"可变"则意味着变量的值在其生命周期内可以发生变化. 一个对象是否需

java并发编程实战第一章

线程不安全代码测试 private static class UnsafeSequence { private int value; public int getNext() { return value++; } } 使用两个线程分别调用上面的getNext方法1000次,出现了一次线程不安全的情况,在转出的结果中有两个1311: 图片.png 原因分析,与书上说的一致: 图片.png 完整的代码 import java.io.PrintWriter; import java.util.con

【java并发编程实战】-----线程基本概念

学习Java并发已经有一个多月了,感觉有些东西学习一会儿了就会忘记,做了一些笔记但是不系统,对于Java并发这么大的"系统",需要自己好好总结.整理才能征服它.希望同仁们一起来学习Java并发编程,共同进步,互相指导. 在学习Java并发之前我们需要先理解一些基本的概念:共享.可变.线程安全性.线程同步.原子性.可见性.有序性. 共享和可变 要编写线程安全的代码,其核心在于对共享的和可变的状态进行访问. "共享"就意味着变量可以被多个线程同时访问.我们知道系统中的资

《Java并发编程实战》第二章 线程安全性 读书笔记

一.什么是线程安全性 编写线程安全的代码 核心在于要对状态访问操作进行管理. 共享,可变的状态的访问 - 前者表示多个线程访问, 后者声明周期内发生改变. 线程安全性 核心概念是正确性.某个类的行为与其规范完全一致. 多个线程同时操作共享的变量,造成线程安全性问题. * 编写线程安全性代码的三种方法: 不在线程之间共享该状态变量 将状态变量修改为不可变的变量 在访问状态变量时使用同步 Java同步机制工具: synchronized volatile类型变量 显示锁(Explicit Lock

《Java并发变成实践》读书笔记---第二章 线程安全性

什么是线程安全性 要编写线程安全的代码,其核心在于要对状态访问操作进行管理,特别是对共享的(Shared)和可变的(Mutable)状态的访问.从非正式的意义上来说,对象的状态是指存储在状态变量(例如实例或静态域)中的数据."共享"意味着变量可以由多个线程同时访问,而"可变"则意味着变量的值在其生命周期内可以发生变化.所以编写线程安全的代码更侧重于如何防止在数据上发生不受控的并发访问. 如果当多个线程访问同一个可变的状态变量时没有使用合适的同步,那么程序就会出现错误

读书笔记-----Java并发编程实战(一)线程安全性

线程安全类:在线程安全类中封装了必要的同步机制,客户端无须进一步采取同步措施 示例:一个无状态的Servlet 1 @ThreadSafe 2 public class StatelessFactorizer implements Servlet{ 3 public void service(ServletRequest req,ServletResponse resp){ 4 BigInteger i = extractFromRequest(req); 5 BigInteger[] fact

《Java并发编程实战》第十六章 Java内存模型 读书笔记

Java内存模型是保障多线程安全的根基,这里仅仅是认识型的理解总结并未深入研究. 一.什么是内存模型,为什么需要它 Java内存模型(Java Memory Model)并发相关的安全发布,同步策略的规范.一致性等都来自于JMM. 1 平台的内存模型 在架构定义的内存模型中将告诉应用程序可以从内存系统中获得怎样的保证,此外还定义了一些特殊的指令(称为内存栅栏或栅栏),当需要共享数据时,这些指令就能实现额外的存储协调保证. JVM通过在适当的位置上插入内存栅栏来屏蔽在JVM与底层平台内存模型之间的

《Java并发编程实战》第三章 对象的共享 读书笔记

一.可见性 什么是可见性? Java线程安全须要防止某个线程正在使用对象状态而还有一个线程在同一时候改动该状态,并且须要确保当一个线程改动了对象的状态后,其它线程能够看到发生的状态变化. 后者就是可见性的描写叙述即多线程能够实时获取其它线程改动后的状态. *** 待补充   两个工人同一时候记录生产产品总数问题 1. 失效数据 可见性出现故障就是其它线程没有获取到改动后的状态,更直观的描写叙述就是其它线程获取到的数据是失效数据. 2. 非原子64位操作 3. 加锁与可见性 比如在一个变量的读取与