十一、并发安全
并发安全
【1】什么是类的线程安全？
当多个线程访问某个类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些线程将如何交替执行，并且在调用代码中不需要任何额外的同步或者协同，这个类都能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的。
【2】线程不安全引发的问题
死锁
死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁。
解决：保证加锁的有序性
动态顺序死锁
动态顺序死锁是在实现时按照某种顺序加锁了，但是因为外部调用的问题，导致无法保证加锁顺序而产生的。
解决方法：
1）通过内在排序，保证加锁的顺序性（使用identityHashCode获得原生的hashcode，按照这个的hashcode大小制定加锁顺序）；
2）通过显示锁tryLock()进行尝试拿锁
活锁
尝试拿锁的机制中，发生多个线程之间互相谦让，不断发生拿锁，释放锁的过程。
解决办法：每个线程休眠随机数，错开拿锁的时间。
线程饥饿
【3】怎么才能做到类的线程安全？
栈封闭
所有的变量都是在方法内部声明和使用，这些变量都处于栈封闭状态。
无状态类
没有任何成员变量的类，就叫无状态的类
让类不可变
让类不可变有两种方法：
- 加final关键字，对于一个类，所有的成员变量应该是私有的，同样的只要有可能，所有的成员变量应该加上final关键字，但是加上final，要注意如果成员变量又是一个对象的引用时，这个对象所对应的类也要是不可变，才能保证整个类是不可变
- 不提供修改成员变量的方法，同时成员变量也不作为方法的返回值
volatile
保证类的可见性，最适合一个线程写，多个线程读的情景
对于写，可以使用Synchronized加锁等效为一个线程写
加锁和CAS
详情见往期博客
安全的发布
类中持有的成员变量，特别是对象的引用，如果这个成员对象不是线程安全的，通过get等方法发布出去，会造成这个成员对象本身持有的数据在多线程下不正确的修改，从而造成整个类线程不安全的问题。
解决方法：
- 用线程安全的容器替换
- 返回副本，深拷贝
- 加锁
TheadLocal
详情见往期博客
【4】线程安全的单例模式
饿汉式
- 在声明的时候就new这个类的实例，因为在JVM中，对类的加载和类初始化由虚拟机保证线程安全。
public class SingletonHungry {
public static SingletonHungry singletonHungry = new SingletonHungry();
private SingletonHungry(){}
}
- 或者使用枚举。
懒汉式
在单例类的内部由一个私有静态内部类来持有这个单例类的实例。
public class SingletonLazy {
private SingletonLazy(){}
//定义一个私有类，来持有当前类的实例
private static class InstanceHolder{
public static SingletonLazy instance = new SingletonLazy();
}
public static SingletonLazy getInstance(){
return InstanceHolder.instance;
}
}
