并发小日笔记

1.不安全的递增操作

在高并发的情况下,执行以下代码,容易产生问题:
<pre>
...
private int value = 0;
public int next(){
++value; //Danger point here
++value;
return value;
}
...
</pre>
一个任务有可能在另一个任务正在执行value递增操作之后,但是没有执行第二个操作之前,调用了next()方法。那么程序就将产生错误。

还有一点需要注意,递增程序自身也需要多个步骤,(即++操作),并且在递增过程中可能会被线程机制挂起,换言之,在Java中,递增不是原子性的操作,如果不做保护,即使单一的递增也是线程不安全的。

2.解决共享资源竞争

所谓共享资源竞争,是指多个线程同时对同一个资源进行操作,如果不对该共享资源进行特殊处理,那么很容易产生其他线程获取已经失效的数据,然后导致执行任务的混乱和执行结果的失败。防止共享资源冲突的方法是当资源被一个任务使用时,在其上加锁。第一个访问某共享资源的任务必须锁定这项资源,使其他任务在其被锁之前,无法访问。

基本上所有的并发模式在解决线程冲突问题的时候,都是采用序列化访问共享资源的方案,这意味着在给定的时刻只允许一个任务访问共享资源。

Java以提供关键字synchronized的形式,为防止资源冲突提供内置支持。当任务要执行被synchronized保护的代码片段时,它将检查锁是否可用,然后获取锁执行代码,释放锁。

值得注意的是,一个任务可以多次获得对象的锁,如果一个方法在同一个对象上调用了第二个方法,后者又调用了同一对象上的另一个方法,就会发生这种情况。

JVM负责跟踪对象被枷锁的次数,如果一个对象被解锁,即锁被完全释放,其计数为0。在任务第一次给对象加锁的时候,计数变为1。

3.应该什么时候同步呢

如果你正在写一个变量,它可能接下来被另一个线程读取,或者你正在读一个上一次已经被另一个线程写过的变量的时候,那么你必须使用同步。

如果在你的类中有超过一个方法在处理临界数据,那么你必须同步所有相关的方法。

4.volatile和synchronized
volatile更轻量级,synchronized开销更多,增加了线程上下午切换的任务。
volatile关键字确保了应用的可视性,如果你讲一个域申明为volatile的,那么只要对该域产生了写操作,那么所有读操作就都可以看到这个修改。即使使用了本地缓存,情况也确实如此,volatile会立即被写入到主存中去,而读操作就发生在主存中。

5.使用显示的lock对象

Java SE5中定义了显示的互斥机制。Lock对象必须显示的被创建,锁定和释放。相比于synchronized的内建锁,代码缺乏优雅性。但对于解决某些问题,他更加灵活。代码如下:
<pre>
...
private int value = 0;
private Lock lock = new ReentrantLock(); //创建对象
public int next(){
lock.lock();//锁住
try{
++value; //Danger point here
++value;
return value;
}finally{
lock.unlock;//finally中释放
}
}
...
</pre>

参考书籍

《Java编程思想》第二十一章 并发

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