2020.05.27软件构造听课笔记

线程安全：

线程之间的“竞争条件”：作用于同一个mutable数据上的多个线程，彼此之间存在对该数据的访问竞争并导致interleaving，导致post-condition可能被违反，这是不安全的

线程安全：ADT或方法在多线程中要执行正确

4种线程安全的方法：
1.限制数据共享
2.共享不可变数据
3.共享线程安全的可变数据
4.同步机制：通过锁的机制共享线程不安全的可变数据，变并行为串行

策略1：Confinement
将可变数据限制在单一线程内部，避免竞争
不允许任何其他线程直接读写该数据
核心思想：线程之间不共享mutable数据类型

基本数据类型的局部变量存在线程栈中
局部变量引用了对象，引用保存在栈中，对象本身存储在堆中
对象包含的方法和方法包含的局部变量储存在栈中
对象的成员变量同对象一起存储在堆中，不论成员变量的类型是基本类型还是对象类型（对其他对象的引用）
静态的变量同类的定义一起保存在堆中

堆中的对象可以被所有拥有引用的线程访问
如果两个线程同时调用一个对象上的一个方法，他们都可以访问该对象的成员变量，但是每个线程都有自己的局部变量副本

策略2：Immutability
使用不可变数据类型和不可变引用，避免多线程之间的race condition

不可变的数据通常是线程安全的
对于并发编程，这种隐藏的变化有时是不安全的
如果ADT中使用了beneficent mutation，必须要通过“加锁”机制来保证线程安全

策略3：Using Threadsafe Data Types
如果必须要用mutable的数据类型在多线程之间的数据共享，要使用线程安全的数据类型
一般来说，JDK同时提供两个相同功能的类，一个是threadsafe，另一个不是，原因：threadsafe的类一般性能上受影响

容器类都是线程不安全的
Java API提供了进一步的decorator
对他们的每一个操作嗲用，都以原子方式进行
不会与其他操作interleaving

在使用synchronizeMap(hashMap)之后，不要在把参数hashMap共享给其他线程，不要保留别名，一定要彻底销毁

即使是在线程安全的集合类上，使用iterator也是不安全的
除非使用lock机制

即使是线程安全的collection类，仍可能产生竞争

在代码中以注释的形式增加说明，该ADT采取了什么设计决策来保证线程安全
阐述清楚采取了四种方法中的哪一种？
如果是后两种，还需要考虑对数据的访问都是原子的，不存在interleaving

除非你知道线程访问的所有数据，否则Confinement无法彻底保证线程安全
除非是在ADT内部创建的线程，可以清楚的值访问数据有哪些