[Java并发编程实战] 第2章 线程安全性

本文探讨了对象状态的概念,包括影响外部可见行为的数据、计算过程中的临时状态及无状态对象的线程安全性。深入解析了原子性、竞态条件、先检查后执行原则以及原子操作的重要性。此外,还介绍了加锁机制,包括内置锁、重入锁的实现方式,以及如何正确使用锁来保护共享可变变量。

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  • 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

  • 计算过程中的临时状态仅存在于线程栈上的局部变量中,并且只能由正在执行的线程访问

  • 无状态对象一定是线程安全的

原子性:
  • 当某个计算正确性取决于多个线程的交替执行时序时,就会发生竞态条件

  • 先检查后执行:大多数竞态条件的本质,基于一种可能失效的观察结果来做出判断或者执行某个计算

  • 原子操作:对于访问同一个状态的所有操作(包括该操作本身)来说,这个操作是一个以原子方式执行的操作

加锁机制:
  • 每个Java对象都可以用作一个实现同步的锁——内置锁/监视器锁,一种互斥锁,可重入锁

  • 重入锁的一种实现方式,是为每个锁关联一个获取计数值和一个所有者线程

  • 每个共享的和可变的变量都应该只由一个锁保护,从而使维护人员知道是哪一个锁

  • 每个方法都同步也不足以保证符合操作是原子的

if( ! vector.contains(element))
   vector.add(element)
  • 当执行时间较长的计算或者可能无法快速完成的操作时(例如网络I/O或控制台I/O),一定不要持有锁
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