Java线程安全

定义

当多个线程访问一个对象时，如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替执行，也不需要进行额外的同步，或者在调用方法时进行任何其他的协调操作，调用这个对象的行为都可以获得正确的结果

程度

不可变

immutable 的对象一定是线程安全的，例如 String

绝对的线程安全

不存在

// 即使是 Vector 也会无法同步，如果要保证线程安全需要在 run() 中加入 synchronized
public class Test {

    private static Vector<Integer> vector = new Vector<>();

    public static void main (String[] args) {
        for (int hoho = 0; hoho < 50; ++hoho) {
            for (int i = 0; i < 10; ++i) {
                vector.add(i);
            }
            Thread removeThread = new Thread (() -> {
                for (int i = 0; i < vector.size(); ++i) {
                    vector.remove(i);
                }
            });
            Thread printThread = new Thread (() -> {
                for (int i = 0; i < vector.size(); ++i) {
                    System.out.print(vector.get(i));
                }
                System.out.println();
            });

            removeThread.start();
            printThread.start();

            while (Thread.activeCount() > 20) ;
        }        
    }
}

相对的线程安全

Vector, HashTable

线程兼容

需要调用方手动实现线程安全，大部分类

线程对立

Thread.suspend() 和 Thread.resume() ，已被废弃

实现

互斥同步 Mutual Exclusion & Blocking Synchronization

synchronized

monitorexit, monitorenter

开销大；JDK1.6之后优化到和ReentrantLock性能相近

ReentrantLock

java.util.concurrent 包中的 ReentrantLock

1. 等待可中断
2. 公平锁
3. 锁可以绑定多个条件

非阻塞同步 Non-Blocking Synchronization

基于硬件指令集的发展，先操作，再检测是否产生冲突

java.util.concurrent.AtomicInteger -> sun.misc.Unsafe -> CAS指令

无同步方案

可重入代码

线程本地存储 Thread Local Storage

java.lang.ThreadLocal 类中的key-value对

Volatile

适用场景：

1. 布尔状态标志
2. 单例模式的实例
3. volatile bean 模式

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参考资料

《深入理解Java虚拟机》第12章，第13章

Java 理论与实践: 正确使用 Volatile 变量