細說線程安全

一、什麼是線程安全？

　　若是一個對象構造完成後，調用者無需額外的操做，就能夠在多線程環境下隨意地使用，而且不發生錯誤，那麼這個對象就是線程安全的。

二、線程安全的注意事項

• 對『線程安全性』的討論必須創建在對象內部存在共享變量這一前提，若對象在多條線程間沒有共享數據，那這個對象必定是線程安全的！
• 咱們一般所說的『線程安全』即爲『相對的線程安全』，JDK中標註爲線程安全的類一般就是『相對的線程安全』

三、實現線程安全的幾種方法

• 互斥同步
  • 同步是指在同一時刻只能由一個線程操做共享變量
  • 互斥會引發阻塞，當一條線程請求一個已經被另外一線程使用的鎖時，就會進入阻塞態；而進入阻塞態會涉及上下文切換。所以，使用互斥來實現同步的開銷是很大的。
  • 互斥同步(阻塞式同步)是一種『悲觀鎖』，即它認爲老是存在多條線程競爭資源的狀況，所以它無論當前是否是真的有多條線程在競爭共享資源，它老是先上鎖，而後再處理。
  • Java中有兩種實現互斥同步的方式：synchronized和ReentrantLock。
• 非阻塞同步
  • 它是一種『樂觀鎖』，即它老是認爲當前沒有線程使用共享資源，所以它無論當前的狀態，直接操做共享資源，若發現產生了衝突，那麼再採起補償措施（如：CAS的補償措施就是不斷嘗試，直到不發生衝突爲止），這種方式線程無需進入阻塞態(掛起態)，所以稱爲『非阻塞同步』。
  • JUC中各類整形原子類的自增、自減等操做就使用了CAS。
  • CAS操做過程：CAS操做存在3個值：共享變量V、預期的舊值A、新值B，若V與A相同，則將V更新成B，不然就不更新，繼續循環比較，直到更新完成爲止。
  • CAS操做可能引起的問題：ABA問題。 若V一開始的值爲A，但在準備賦新值的過程當中A變成了B，又變成了A，而CAS操做誤認爲V沒有被改過。