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深入理解java虛擬機（7）---線程安全 &　鎖優化，深入理解虛擬機

編輯：JAVA綜合教程

深入理解java虛擬機（7）---線程安全 &　鎖優化，深入理解虛擬機

關於線程安全的話題，足可以使用一本書來講解這些東西。<Java Concurrency in Practice> 就是講解這些的，在這裡

主要還是分析JVM中關於線程安全這塊的內容。

1.線程安全是什麼？

線程安全,有經驗的開發人員都聽過這個名詞，但是能否給到一個准確的定義，很難。

在 Java Concurrency in Practice裡面定義是：

當多個線程訪問一個對象時，如果不用考慮這些線程在運行時的環境下的調度和交替執行，

也不需要進行額外的同步，或者調用其他協作，這個情況下，線程就是安全的。

java中的線程安全可以定義5個級別：

1）不可改變。

也就是final修飾的詞。

public class ThreadSafeType {


    class ThreadContext{
        public  int id = -1;
    }

    public void doSomeThingBackground(ThreadContext context)
    {
        new Thread(){
            @Override
            public void run(){
                context.id++;
            }
        }.start();
    }
}

上面標紅的，會再android studio裡面提示錯誤：

從內部類中訪問本地變量context; 需要被聲明為最終類型。

也就是說在

public void doSomeThingBackground(final ThreadContext context)

要改成上面的類型，這就是線程安全的考慮。

2）絕對安全

絕對安全其實很難描述，比如Vector是安全的。但是在多線程的情況下，它也是不安全的。

3）相對安全

相對安全其實就是我們一般意義上的線程安全。

它需要保證對這個對象的單獨操作是安全的。但是對於特定的順序，需要一些方法保證線程安全。

4）線程兼容

這就是我們常見的情況，需要使用synchronized等手段來保證線程安全。

5）線程對立

比較極端的情況，就是無論怎麼加鎖，代碼無法並發運行。一種情況就是死鎖。

2.如何實現線程安全

1）互斥同步

保持共享數據在同一時刻只被一個線程使用。

互斥是手段，同步是目的。

在java中最常見的就是synchronized方法。

synchronized標記的代碼，會生成monitorenter & monitorexit 2段代碼。

這是java編譯器自動生成的，不會有遺漏。使用其他鎖，lock & unlock成對出現，但是

開發者有時候會容易疏忽這個操作，尤其在catch代碼裡面忘記調用unlock，將是一個隱患。

java.util.concurrent 下面有不少同步的方法。ReentrantLock也是一個可以的方法，在1.5以前，性能

遠由於synchronized。但是在1.6， java還是把synchronized做了很大的提升。原因就是synchronized使用的

代碼已經遠遠大於ReentrantLock，並且引入ReentrantLock，可能會令需要開發者混淆。所以ReentrantLock可以認為是

一道開胃小菜而已。

2）非阻塞同步

互斥同步是一種阻塞同步，但是有些情況下，我們不需要互斥，只要能夠同步就可以。

java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger

就是這樣一個自增的方法。

    /**
     * Atomically increments by one the current value.
     *
     * @return the previous value
     */
    public final int getAndIncrement() {
        for (;;) {
            int current = get();
            int next = current + 1;
            if (compareAndSet(current, next))
                return current;
        }
    }

源碼裡面沒有互斥的操作，就是一直在循環，知道+1滿足就退出。

者就是非阻塞同步。

3）無同步

同步只是保證共享數據的手段，如果2個線程沒有共享數據，也就不需要同步。