Java并发 chapter2 线程安全

线程安全：本质上是管理 可变共享状态 的访问，线程中的所有状态都安全　　//引入状态安全概念

状态安全：状态参与的不变约束、先验约束、后验约束 皆满足　　　　　　//状态安全指不违背任何约束

#参与同一个约束的不同状态间不独立，所有的约束将状态分为了各个相互独立的状态集合，每个状态集合的访问都需要使用同一个锁，从而保证一个状态的修改不影响所有关联的约束

 

#多个线程同时访问一个状态，且存在写操作，必须同步。如果不存在写，则可以看作在时间区间内是不可变的，可变是相对于时间的

#串行是安全的：自然顺序保证了各个访问在时间上无交集（互斥），且满足可见性

 

3种情况下对状态的访问是安全的

1.不可变（无状态）

2.不跨线程即不被共享

3.访问时同步（原子性：不可分割，状态一致性。可见性：之后访问的线程需确定约束可满足）

 2、3是通过限制访问（时间上无交集）

 

锁：同步的工具

#内部锁（jvm记录锁的占有者（线程）），同时保证原子性与可见性，可重入（实现为jvm计数、记录拥有锁的线程）

#重入锁 由线程获取锁，而非单次调用获取锁。可递归、子类调用父类方法、状态集粒度的锁

#锁看是一种资源的抽象，互斥量

#锁保证安全的大前提：对状态的访问都先获取锁。加锁约定：封装+内部锁

 

原子性与可见性：原子性保证自身安全（状态不被其他线程改变，则约束始终满足），可见性保证别人安全

 #原子性与可见性在体系结构中也有所体现，体系结构中需要处理寄存器、缓存、内存中数据的一致性，并发则需要线程间共享内存与工作内存中数据的一致性

 

原子性：状态的访问互斥

竞态：执行过程中 并发的操作可能 修改状态 破坏约束，通过互斥避免其他线程修改状态

如果状态被并发改变，则原子性被破坏=>原子性：状态不被并发改变=>互斥

 

第一层抽象：状态可能被修改。互斥，通过独占锁独占相应的状态

第二层抽象：状态间不独立。维护所有状态集，状态集之间独立，状态集内部关联，对一个状态集中的每个变量访问都须获得同一个锁

#无状态是空集

第三层抽象：复合操作作为原子操作，互斥整个操作，则包含了其中的状态集

#操作是多个状态的状态转移