我們在併發程式設計中,首先不可避免的就是如何保證在併發中的執行緒安全問題。我們之前說過太多的併發工具類、併發容器等。這裡我們就分析我們在併發程式設計中,看看在哪些方面才能保證我們的執行緒安全。
首先我們在併發中,一般都是對於共享資源等進行操作,可能會有執行緒安全的問題,那我們我們就不使用共享資源,是不是就沒有執行緒安全的問題呢?對的,當我們乙個類的資源,不對其他的執行緒進行共享,肯定就不會有執行緒安全問題了。
比如我們的public
class
client
}
******dateformat
在多執行緒下就是不安全的,如上我們在併發程式設計中,就很容易出現問題,那麼最簡單的就是將其放在我們的方法內呀。
這裡就可以保證我們的執行緒安全了,還有人認為我們 new 出乙個物件,不應該存在在堆記憶體中麼,沒錯是在堆記憶體中,我們方法棧中存在是對這個物件的引用,那麼在堆記憶體中不就意味著所有物件都可以訪問麼?
是的,堆記憶體中是所有執行緒共享的,但是其他執行緒不知道這個物件在堆記憶體中的位址呀。只要我們不把這個物件給返回出去就是執行緒安全的。
無狀態是什麼意思呢,很簡單,就是沒有任何成員變數的類,它就可以稱為無狀態的類。
上面在棧封閉中,提到乙個類中的區域性變數是執行緒安全的,那我們都使用區域性變數,不使用成員變數,就是無狀態的類。如下。
還有上面我們將public
class
client
}
******dateformat
放入了方法內,也是乙個無狀態類。
無狀態類可以保證其執行緒安全,但是我們發現我們實際的工作中,這種肯定非常少吧,那我們要是有成員變數,需要如何保證其執行緒安全呢?
我們使用了 final 進行修飾,保證其變數的不可變,要注意的是 final 修飾後,我們一定需要給其賦乙個初始值,我們可以給其設值乙個預設值,或者通過建構函式初始化賦值。賦完值後,我們就無法修改了,所以我們就無法有無參構造方法,或者 setter 方法了。public
class
client
public
inttest
(int a,
int b)
}
那麼加上了 final 修飾一定是不可以修改的麼?我們要清楚的是我們 final 修飾後,不變的是引用,而不是值。
我們在上述的 dog 成員變數中加上了 final 進行修飾,但是執行緒安全麼,不安全,因為我們 final 是引用不安全,它指的是我們 dog 無法變成其第一次賦值的引用物件,但是我們還可以改變 dog 其中的值,如 age,當其在獲得 dog 物件裡面的變數值,另乙個變數又來修改,肯定造成執行緒安全問題了。public
class
client
}class
dog//省略setter/getter方法..
.}
我們現在看看如何解決,最簡單的 dog 類就是加上 final 關鍵字,那麼其 setter 方法就不能有了。
所以我們在程式中,主要有可能,即我們可以保證這個變數如果在賦值後就不需要改變時,我們就可以給其加上 final 關鍵字。
上面我們說過了在一定的情況下,我們可以使用 final 關鍵字,我們可以其引用不可變,另外除了 final 關鍵字,我們還可以直接不提供修改的方法。
這個類我們既沒有使用 final 關鍵字修飾,同時 arraylist 就是乙個執行緒不安全的容器,那麼它會有執行緒安全問題麼?public
class
client
public
boolean
iscontains
(string value)
}
不會,因為我們壓根就沒有提供任何修改的方法,我們使用了 private 僅本類可見,所以它就是執行緒安全的。
這裡我們不能把這個 list 直接返回出來,因為讓其他的執行緒能夠拿到乙個 list 的引用,它們就可以對其進行修改了。同樣成員變數需使用 private,使其不可對其他類可見。
保證類的可見性,最適合乙個執行緒寫,多個執行緒讀的情景。這個關鍵字我們之前已經詳細介紹過,這裡就不在贅述。
至於我們對程式進行加鎖,或者使用其cas原子操作。這裡我們之前也以及詳細介紹,也不再贅述了。
這個其實就是我們上面說過的問題,如下
雖然我們這個類中,沒有存在 setter 方法,我們還使用了 private 進行修飾,甚至我們還可以加上 final 關鍵字修飾。public
class
client
public
boolean
iscontains
(string value)
public list getlist()
}
但是我們通過 getlist 方法將 list 的引用發布出去了,這裡會讓別的執行緒可以拿到這個 list 應用,它雖然無法修改其引用,但是可以修改其中的值呀。
那我們希望要把值返回出去,怎麼辦呢?我們可以進行複製乙份,將複製的資料給它,而不是將其引用發布出去,發布的其實乙個副本。
或者就是更換安全的容器,如我們針對 arraylist 是執行緒不安全的,那麼我們就用 vector 之類的執行緒安全容器來替換它。
上述提到了,安全發布的問題,我們可以複製乙份副本發布出去,看到副本,是不是就想到我們的 threadlocal 了,我們可以使用 threadlocal 為每份執行緒提供了乙個份副本,這樣每個執行緒都在自己的副本內進行操作,避免了其執行緒安全問題。關於 threadlocal 之前已有介紹。
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