Java線程安全初步了解。JAVA線程安全從總體上來(lái)說(shuō)，是指Java對(duì)象在多線程運(yùn)行環(huán)境下的一種特性，表現(xiàn)為常規(guī)（區(qū)別于特殊調(diào)用情況）情況下每次調(diào)用都能得到正確的邏輯結(jié)果。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，將對(duì)象的方法行為加上了同步控制邏輯，而調(diào)用者無(wú)須做其他額外的同步控制就可以安全放心的使用對(duì)象。

1.線程安全的定義

當(dāng)多個(gè)線程訪問(wèn)一個(gè)對(duì)象時(shí)，如果不用考慮這些線程在運(yùn)行時(shí)環(huán)境下的調(diào)度和交替執(zhí)行，也不需要進(jìn)行額外的同步，或者在調(diào)用方進(jìn)行任何其他的協(xié)調(diào)操作，調(diào)用這個(gè)對(duì)象的行為都可以獲得正確的結(jié)果，那這個(gè)對(duì)象就是線程安全的。這個(gè)定義很嚴(yán)謹(jǐn)，它要求就線程安全的代碼都具備一個(gè)特征：代碼本身封裝了所有必要的正確性保障手段，令調(diào)用者無(wú)須關(guān)心多線程的問(wèn)題，更無(wú)須自己實(shí)現(xiàn)熱河措施來(lái)保證多線程的正確調(diào)用。

2.Java語(yǔ)言中的線程安全

為了更深入地理解線程安全，按照線程安全的“安全強(qiáng)度”由強(qiáng)至弱來(lái)排序：不可變，絕對(duì)線程安全，相對(duì)線程安全，線程兼容和線程對(duì)立。

2.1 不可變

在jDK1.5以后不可變的對(duì)象一定是線程安全的，無(wú)論是對(duì)象的方法實(shí)現(xiàn)還是方法的調(diào)用者，都不需要再進(jìn)行任何的線程安全保障措施，通過(guò)final關(guān)鍵字修飾的屬性，對(duì)象或方法，那其外部的可見(jiàn)狀態(tài)永遠(yuǎn)也不會(huì)改變。如果共享數(shù)據(jù)是一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型，那么只要在定義時(shí)使用final關(guān)鍵字修飾就可以保證它是不可變得。如String類對(duì)象，就是一個(gè)典型的不可變對(duì)象，我們調(diào)用substring()，replace()，和concat()這些方法都不會(huì)影響它原來(lái)的值，只會(huì)返回一個(gè)新構(gòu)造的字符串對(duì)象。

2.2相對(duì)線程安全

相對(duì)線程安全就是我們通常意義上所講的線程安全，它需要保證這個(gè)對(duì)象單獨(dú)的操作是線程安全的。在java中大部分線程安全類都屬于這種類型，如Vector，HashTable等。

2.3線程兼容

線程兼容是指對(duì)象本身并不是線程安全的，但是可以通過(guò)在調(diào)用端正確地使用同步手段來(lái)保證對(duì)象在并發(fā)環(huán)境中安全地使用。

2.3線程對(duì)立

線程對(duì)立是指不管調(diào)用端是否采用了同步措施，都無(wú)法在多線程環(huán)境中并發(fā)使用的代碼。由于Java語(yǔ)言天生就具備多線程特性，線程對(duì)立這種排斥多線程的代碼很少出現(xiàn)。常見(jiàn)的線程對(duì)立操作有Thread類的suspend()和resume()方法，System.setIn()等。

3.線程安全的實(shí)現(xiàn)方法

3.1互斥同步

互斥同步是最常見(jiàn)的一種并發(fā)正確性保障手段，同步是指在多個(gè)線程并發(fā)訪問(wèn)共享數(shù)據(jù)時(shí)，保證共享數(shù)據(jù)在同一個(gè)時(shí)刻只被一條線程使用。而互斥是實(shí)現(xiàn)同步的一種手段，臨界區(qū)，互斥量和信號(hào)量都是主要的互斥實(shí)現(xiàn)方式?；コ馐且?，同步是果，互斥是方法，同步是目的。

在Java中，最基本的互斥同步手段就是synchronized關(guān)鍵字。除此之外還可以使用java.util.concurrent包中的重入鎖（ReentrantLock）來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。在用法上都很相似，只是代碼寫法上有點(diǎn)區(qū)別，一個(gè)表現(xiàn)為API層面的互斥鎖（lock()和unlock()方法配合try/finally語(yǔ)句塊來(lái)完成），一個(gè)表現(xiàn)為原生語(yǔ)法層面的互斥鎖。不過(guò)重入鎖比synchronized增加了以下三項(xiàng)：
等待可中斷：是指當(dāng)持有鎖的線程長(zhǎng)期不釋放鎖的時(shí)候，正在等待的線程可以選擇放棄等待，改為處理其他事情，可中斷特性對(duì)處理執(zhí)行時(shí)間非常長(zhǎng)的同步塊很有幫助。

可實(shí)現(xiàn)公平鎖：公平鎖是指多個(gè)線程在等待同一個(gè)鎖時(shí)，必須按照申請(qǐng)鎖的時(shí)間順序來(lái)依次獲得鎖；而非公平鎖則不保證這一點(diǎn)。synchronized中的鎖是非公平的，重入鎖缺省也是非公平的，但可以通過(guò)帶布爾值的構(gòu)造函數(shù)要求使用公平鎖。

鎖可以綁定多個(gè)條件：是指一個(gè)重入鎖對(duì)象可以同時(shí)綁定多個(gè)Condition對(duì)象，而在synchronized中，鎖對(duì)象的wait()和notify()或notifyAll()方法可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)隱含條件，如果要和多于一個(gè)的條件關(guān)聯(lián)的時(shí)候，就不得不額外的添加y一個(gè)鎖，而重入鎖無(wú)須這樣做，只需要多次調(diào)用newCondition()方法即可。

3.2非阻塞同步

互斥同步最重要的問(wèn)題就是進(jìn)行線程阻塞和喚醒所帶來(lái)的性能問(wèn)題，它屬于一種悲觀的并發(fā)策略，總是認(rèn)為只要不去做正確的同步措施就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。但是我們有了另外一個(gè)選擇：基于沖突檢測(cè)的樂(lè)觀并發(fā)策略，通俗的說(shuō)就是先進(jìn)行操作，如果沒(méi)有其他線程爭(zhēng)用共享數(shù)據(jù)，那操作就成功了；如果共享數(shù)據(jù)發(fā)生了爭(zhēng)用，產(chǎn)生了沖突，那就再進(jìn)行其他的補(bǔ)償措施，這種樂(lè)觀的并發(fā)策略的許多實(shí)現(xiàn)都不需要把線程掛起，因此被稱為非阻塞同步。

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于Java線程安全基礎(chǔ)概念解析的全部?jī)?nèi)容了，希望對(duì)大家有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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