并發(fā)編程-線程安全與解決方案

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線程安全: 當多個線程同時共享,同一個全局變量或靜態(tài)變量,做寫的操作時,可能會發(fā)生數據沖突問題,也就是線程安全問題。
做讀操作是不會發(fā)生數據沖突問題。
tips:
a、局部變量不存在線程安全問題
b、只有全局變量才會存在線程安全問題

解決線程安全思路

  • 使用內置鎖(synchronized)
  • 顯示鎖(lock)
  • CAS無鎖機制
    原理都是只能讓當前一個線程進行執(zhí)行。代碼執(zhí)行完成后釋放鎖,然后才能讓其他線程進行執(zhí)行。沒有獲取到鎖的線程,則一直會排隊阻塞,整個過程是一個悲觀狀態(tài)。

synchronized方式

//寫操作
synchronized (res) {
    //如果已經寫完,沒被讀的話,則等待讀取
    if(res.writeFlg){
        try {
            res.wait();
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    if (count == 0) {
        res.name = "老王";
        res.sex = "男";
    } else {
        res.name = "小紅";
        res.sex = "女";
    }
    count = (count + 1) % 2;
    //如果寫完,則喚醒讀
    res.writeFlg = true;
    res.notify();
}
//讀操作
synchronized (res) {
    //如果沒有寫,則等待先寫
    if(!res.writeFlg){
        try {
            res.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    System.out.println(res.name + "," + res.sex);
    //讀取完后,則設置為false,喚醒寫程序
    res.writeFlg = false;
    res.notify();
}

Lock鎖方式,不過wait和notify需要改為await和signal

public Lock lock = new ReentrantLock();
public Condition condition = lock.newCondition();
// 寫操作
try {
    res.lock.lock();
    try {
        if(res.writeFlg) {
            res.condition.await();
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    if (count == 0) {
        res.name = "老王";
        res.sex = "男";
    } else {
        res.name = "小紅";
        res.sex = "女";
    }
    count = (count + 1) % 2;
    res.writeFlg = true;
    res.condition.signal();
} finally {
    res.lock.unlock();
}
// 讀操作
try {
    res.lock.lock();
    try {
        if(!res.writeFlg) {
            res.condition.await();
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(res.name + "," + res.sex);
    res.writeFlg = false;
    res.condition.signal();
} finally {
    res.lock.unlock();
}

wait和notfiy的區(qū)別

Wait和notify是Object類的方法,主要做
a.Wait、Notify一定要在synchronized里面進行使用。
b.Wait必須暫定當前正在執(zhí)行的線程,并釋放資源鎖,讓其他線程可以有機會運行
c. notify/notifyall: 喚醒因鎖池中的線程,使之運行

注意:一定要在線程同步中使用,并且是同一個鎖的資源

wait和sleep的區(qū)別

a、wait()方法是Object類的,sleep是Thread類的
b、sleep()方法的過程中,線程不會釋放對象鎖。它只是暫停程序執(zhí)行,讓出CPU給其他線程調度,但監(jiān)控依然保持,時間到了自動恢復運行。
wait()執(zhí)行的時候,線程會放棄對象鎖,進入等待此對象的等待鎖定池,只有調用此對象的notfiy才會進入運行狀態(tài)

synchronized和lock鎖的區(qū)別

Lock鎖是JDK1.5之后新增的
a、Lock接口可以嘗試非阻塞地獲取鎖(在截止時間到了依舊無法獲取鎖,則返回),而synchronize是阻塞地獲取鎖。
b、Lock鎖需要手動獲取鎖和釋放鎖,synchronize釋放鎖的時間是未知的
一個自動擋一個手動擋
c、Lock鎖使用AQS原理實現,synchronize使用監(jiān)視器實現。
d、synchronized是使用wait和notify實現,Lock鎖里面的LockSupport是使用pack和unpack實現。

LockSupport的pack/unpack與Synchronized的wait/notify區(qū)別?

Wait/notify存在interrupt的時候會中斷不在執(zhí)行。
Pack/unpack存在interrupt的時候會先執(zhí)行結束,然后再執(zhí)行中斷。


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