访问共享的可变数据时要进行同步

本文通过一个简单的Java示例探讨了同步机制的重要性,特别是针对线程安全问题。解释了如何使用volatile关键字或同步代码块来确保多线程环境中变量的正确更新,并强调了利用Java并发工具包中的原子类来编写更安全代码的方法。

同步的作用:

  •   提供互斥访问
  •   提供线程之间的可靠通信

大家看下面的代码:

 

public class StopThreadDemo {
	// no synchronize or volatile
	private static boolean shouldStop;

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread firstThread = new Thread(new Runnable() {
			public void run() {
				int counter = 0;
				while (!shouldStop) {
					counter++;
					System.out.println(counter);
				}
			}
		});
		firstThread.start();
		TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
		shouldStop = true;

	}

}

 在某些环境下后台线程(firstThread)并没有在运行一秒左右后正确的停止(某些环境下也能正常停止比如eclipse + jdk 1.6_16) 但是更加安全的做法是是用volitale或者同步shouldStop的读写 操作,只有这样我们才能保证firstThread 收到了should stop it !的请求。

 我们应该学习和考虑使用java currennt util package中已经提供的功能比如atomicLong .... etc 它能帮助我们写出更加安全的代码

 

内容概要:本文详细介绍了“秒杀商城”微服务架构的设计与实战全过程,涵盖系统从需求分析、服务拆分、技术选型到核心功能开发、分布式事务处理、容器化部署及监控链路追踪的完整流程。重点解决了高并发场景下的超卖问题,采用Redis预减库存、消息队列削峰、数据库乐观锁等手段保障数据一致性,并通过Nacos实现服务注册发现与配置管理,利用Seata处理跨服务分布式事务,结合RabbitMQ实现异步下单,提升系统吞吐能力。同,项目支持Docker Compose快速部署和Kubernetes生产级编排,集成Sleuth+Zipkin链路追踪与Prometheus+Grafana监控体系,构建可观测性强的微服务系统。; 适合人群:具备Java基础和Spring Boot开发经验,熟悉微服务基本概念的中高级研发人员,尤其是希望深入理解高并发系统设计、分布式事务、服务治理等核心技术的开发者;适合工作2-5年、有志于转型微服务或提升架构能力的工程师; 使用场景及目标:①学习如何基于Spring Cloud Alibaba构建完整的微服务项目;②掌握秒杀场景下高并发、超卖控制、异步化、削峰填谷等关键技术方案;③实践分布式事务(Seata)、服务熔断降级、链路追踪、统一配置中心等企业级中间件的应用;④完成从本地开发到容器化部署的全流程落地; 阅读建议:建议按照文档提供的七个阶段循序渐进地动手实践,重点关注秒杀流程设计、服务间通信机制、分布式事务实现和系统性能优化部分,结合代码调试与监控工具深入理解各组件协作原理,真正掌握高并发微服务系统的构建能力。
在多线程环境下,访问共享可变变量,必须引入同步机制来确保数据的一致性和可见性。多个线程同读写共享变量可能导致数据竞争(data race),从而引发不可预测的行为,例如丢失更新、脏读或程序死锁等问题[^4]。 即使使用了`volatile`关键字来修饰共享变量,也不能完全保证线程安全。`volatile`关键字可以确保变量的修改对所有线程是立即可见的,但它不提供原子性操作,也无法防止多个线程同修改变量的冲突。因此,仅依赖`volatile`是不够的,仍需要使用互斥锁(如`synchronized`关键字或`ReentrantLock`)来确保对共享变量的访问是串行化的[^1]。 例如,在Java中,多个线程如果同修改一个共享计数器变量,可能会导致计数不准确。以下是一个典型的竞态条件示例: ```java public class Counter { private int count = 0; public void increment() { count++; // 非原子操作,可能引发线程安全问题 } public int getCount() { return count; } } ``` 在上述代码中,`count++`操作实际上由多个步骤组成:读取当前值、增加1、写回新值。如果多个线程同执行此操作,可能会导致某些更新被覆盖,从而导致结果不正确。为了解决这个问题,可以使用`synchronized`关键字来确保一次只有一个线程能够执行该方法: ```java public class Counter { private int count = 0; public synchronized void increment() { count++; } public synchronized int getCount() { return count; } } ``` 除了使用锁机制外,还可以使用更高级的并发工具,如`AtomicInteger`等原子变量类,它们通过硬件级别的原子操作来提供线程安全的数值更新[^1]。 在某些情况下,如使用条件变量(condition variable)进行线程间通信,也需要与互斥锁配合使用,以确保对共享数据的访问是同步的。例如,在等待某个条件成立,线程会先释放互斥锁,进入等待状态,直到其他线程发出信号并重新获取锁后,才会继续执行并检查条件是否满足[^3]。 综上所述,多线程访问共享可变变量,必须引入同步机制来确保线程安全,否则可能会导致数据不一致、竞态条件等问题。 --- ###
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