27、线程安全与软件可复用性：原理、实践与拓展

线程安全与软件可复用性：原理、实践与拓展

1. 线程安全基础

线程安全是多线程编程中的关键概念。在多线程环境下，当多个线程同时访问和修改共享资源时，可能会出现各种问题，如竞态条件和死锁。

• 竞态条件和死锁 ：竞态条件是指多个线程对共享资源的访问顺序不确定，导致结果不可预测。死锁则是指两个或多个线程相互等待对方释放资源，从而导致程序无法继续执行。
• 线程安全的解决方案 ：
  • 锁机制 ：使用锁可以确保在同一时间只有一个线程能够访问共享资源。常见的锁包括隐式锁（如 synchronized 关键字）和显式锁（如 ReentrantLock ）。
  • 有序锁策略 ：通过规定获取锁的顺序，可以避免死锁的发生。例如，在 SocialUserNoDeadlock 类中，通过为每个对象分配唯一的 id ，并按照 id 的升序请求锁，避免了死锁的风险。
  • 不可变对象 ：不可变对象是指一旦创建就不能被修改的对象。由于不可变对象的状态不会改变，因此多个线程可以同时访问它们而不会产生安全问题。

2. 线程安全的实践案例

以下是一些线程安全的实践案例：

2.1