最近看了一下java中多线程并发同步问题。

一、对于开发中做键值对的操作我们常用的Map来存储对应信息。

Map map = new HasMap();

或

Map map = new HasTable<>();

Array以及Linked一样，只是表示不同数据存储结构。

对于HashMap和HashTable来说，主要区别点在于：

1、HashMap是线程不安全的，而HashTable是采用synchronized来进行整体的锁同步的。

2、HashMap的key和value都可以是null，而HashTable不接受这种操作。

3、iteator的区别

故：对于单线程操作来说不存在数据同步的问题，使用HashMap优于HashTable，HashTable的synchronized锁会导致性能较低。而对于多线程操作Map的case来说，数据的同步性是最重要的，HashTable可以满足需求。

二、

HashTable虽然可以保证数据的同步性，但是HashTable是通过synchronized锁方式来实现的，而一个HashTable是一把锁来控制的，

如上就是HashTable的实现方式，全局采用一个数据结构来保存数据并对操作数据的方法进行synchronized同步，这样虽然保证了数据的同步性，但是效率较低，尤其在多线程中一个线程获取到锁，其他线程即使操作其他方法也需要等待，在代码实现有问题的某些情况下甚至会导致cpu占用100%，死锁的产生。

在java5以上建议使用ConcurrentHashMap来替代HashTable进行多线程时的操作。

ConcurrentHashMap将数据进行再哈希，把数据分段，每一段数据有自己的锁，这样不同数据分段间的数据对于锁的获取释放互不影响。

三、java内存模型与volitale关键字

对于内存模型来说，在程序工作时，cpu负责计算，存储负责数据。存储有处理器的L1\L2 cache memory。

对于线程来说，分为堆内存与栈内存，堆内存是进程所持有的共有的，每个线程的数据使用路线为：

堆内存----->copy到私有内存引用副本------>操作--------->未来时机刷新堆内存

而在具体的操作需要关注的三个点：

1、原子性

如i=10是原子操作，i=j,i++不是原子操作，简单来说，原子操作是要么一次性执行完，要么不执行，不存在执行中被调度或其他中断。

一般来说，i=10只需直接刷新内存中值即可，一步完成，而对于i++这样的操作，需要读取，自增、刷新内存三步，所以不是原子的。

对于Fragment以及转账等业务一般是通过开启事务来保证操作的整体原子性。

目前java也提供了一些封装的保证基本类型各种操作的整体原子性的类，如AtomicInteger等。

2、可见性，

可见性是指一个线程对于变量的操作应该对于其他线程可见，避免数据的不同步，volitale就是保证可见性的，一个被volitale修饰的变量，如果在一个线程中修改，会强制立即刷新到内存，且其他线程已读取并缓存在私有内存中的对应变量值会失效，其他线程的后续读取会无法命中，重新来公共内存加载读取。

3、有序性

对于代码来说，书写的顺序并不等同于在编译器或处理器中真正执行的顺序，编译器会对生成的代码进行优化重排，但是重排的前提是保证最终的执行结果不变！

这种优化重排执行顺序的处理在单线程中是OK的，最终的结果不变。但是对于多线程来说，线程的调度无法保证各个线程细化到具体代码行的执行顺序。这样如果线程间有数据依赖，就会导致结果不可预期。

volatile的作用并不会阻止代码重排，但是volatile就像一个分界线，重排只会发生在volatile的前后代码块儿内部，不可能越过volitale进行重排。

看起来volatile如同synchronized一样既保证数据的立即可见性也保证执行的一定有序性。

但是在多线程中还是要谨慎使用volitale，因为这个关键字无法保证变量操作的原子性。

如：

volitale int i=0；

i++；

两个线程都进行这种操作，如果线程1已经命中成功读取i的值，此时线程中断，此时没有改变值，所以并不会刷新内存。

线程2执行操作后， i变为1，此时刷新内存，但是线程1已经执行完读取的操作，所以即使线程私有内存失效也无法影响cpu操作的值。最终结果还是1。

当然这些case是很极端的，但是要充分理解操作的原子性。真正的执行过程可能在硬件上可能分为很多步骤。