保證執行緒安全的三種方法:[/b]
不要跨執行緒訪問共享變數
使共享變數是final型別的
將共享變數的操作加上同步
一開始就將類設計成執行緒安全的, 比在後期重新修復它,更容易.
編寫多執行緒程式, 首先保證它是正確的, 其次再考慮效能.
無狀態或只讀物件永遠是執行緒安全的.
不要將一個共享變數裸露在多執行緒環境下(無同步或不可變性保護)
多執行緒環境下的延遲載入需要同步的保護, 因為延遲載入會造成物件重複例項化


對於volatile宣告的數值型別變數進行運算, 往往是不安全的(volatile只能保證可見性,不能保證原子性).詳見volatile原理與技巧中, 髒資料問題討論.
當一個執行緒請求獲得它自己佔有的鎖時(同一把鎖的巢狀使用), 我們稱該鎖為可重入鎖.在jdk1.5併發包中, 提供了可重入鎖的java實現-ReentrantLock.
每個共享變數,都應該由一個唯一確定的鎖保護.建立與變數相同數目的ReentrantLock, 使他們負責每個變數的執行緒安全.
雖然縮小同步塊的範圍, 可以提升系統性能.但在保證原子性的情況下, 不可將原子操作分解成多個synchronized塊.
在沒有同步的情況下, 編譯器與處理器執行時的指令執行順序可能完全出乎意料.原因是, 編譯器或處理器為了優化自身執行效率, 而對指令進行了的重排序(reordering).
當一個執行緒在沒有同步的情況下讀取變數, 它可能會得到一個過期值, 但是至少它可以看到那個執行緒在當時設定的一個真實數值. 而不是憑空而來的值. 這種安全保證, 稱之為最低限的安全性(out-of-thin-air safety)
在開發併發應用程式時, 有時為了大幅度提高系統的吞吐量與效能, 會採用這種無保障的做法.但是針對, 數值的運算, 仍舊是被否決的.


volatile變數,只能保證可見性, 無法保證原子性.
某些耗時較長的網路操作或IO, 確保執行時, 不要佔有鎖.
釋出(publish)物件, 指的是使它能夠被當前範圍之外的程式碼所使用.(引用傳遞)物件逸出(escape), 指的是一個物件在尚未準備好時將它釋出.
原則: 為防止逸出, 物件必須要被完全構造完後, 才可以被髮布(最好的解決方式是採用同步)


this關鍵字引用物件逸出


例子: 在建構函式中, 開啟執行緒, 並將自身物件this傳入執行緒, 造成引用傳遞.而此時, 建構函式尚未執行完, 就會發生物件逸出了.


必要時, 使用ThreadLocal變數確保執行緒封閉性(封閉執行緒往往是比較安全的, 但一定程度上會造成效能損耗)封閉物件的例子在實際使用過程中, 比較常見, 例如 hibernate openSessionInView機制, jdbc的connection機制.
單一不可變物件往往是執行緒安全的(複雜不可變物件需要保證其內部成員變數也是不可變的)良好的多執行緒程式設計習慣是: 將所有的域都宣告為final, 除非它們是可變的
保證共享變數的釋出是安全的a, 通過靜態初始化器初始化物件(jls 12.4.2敘述, jvm會保證靜態初始化變數是同步的) b, 將物件申明為volatile或使用AtomicReference c, 保證物件是不可變的d, 將引用或可變操作都由鎖來保護
設計執行緒安全的類, 應該包括的基本要素: a, 確定哪些是可變共享變數b, 確定哪些是不可變的變數c, 指定一個管理併發訪問物件狀態的策略
將資料封裝在物件內部, 並保證對資料的訪問是原子的.建議採用volatile javabean模型或者構造同步的getter,setter.
執行緒限制性使構造執行緒安全的類變得更容易, 因為類的狀態被限制後, 分析它的執行緒安全性時, 就不必檢查完整的程式.
編寫併發程式, 需要更全的註釋, 更完整的文件說明.
在需要細分鎖的分配時, 使用java監視器模式好於使用自身物件的監視器鎖.前者的靈活性更好.
Object target = new Object();


// 這裡使用外部物件來作為監視器, 而非this


synchronized(target) {


// TODO


}


針對java monitor pattern, 實際上ReentrantLock的實現更易於併發程式設計.功能上, 也更強大.


設計併發程式時, 在保證伸縮性與效能折中的前提下, 優先考慮將共享變數委託給執行緒安全的類.由它來控制全域性的併發訪問.
使用普通同步容器(Vector, Hashtable)的迭代器, 需要外部鎖來保證其原子性.原因是, 普通同步容器產生的迭代器是非執行緒安全的.
在併發程式設計中, 需要容器支援的時候, 優先考慮使用jdk併發容器(ConcurrentHashMap, ConcurrentLinkedQueue, CopyOnWriteArrayList...).
ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList併發容器的迭代器,以及全範圍的size(), isEmpty() 都表現出弱一致性.他們只能標示容器當時的一個數據狀態. 無法完整響應容器之後的變化和修改.
使用有界佇列, 在佇列充滿或為空時, 阻塞所有的讀與寫操作. (實現生產-消費的良好方案) BlockQueue下的實現有LinkedBlockingQueue與ArrayBlockingQueue, 前者為連結串列, 可變操作頻繁優先考慮,後者為陣列, 讀取操作頻繁優先考慮. PriorityBlockingQueue是一個按優先順序順序排列的阻塞佇列, 它可以對所有置入的元素進行排序(實現Comparator介面)
當一個方法, 能丟擲InterruptedException, 則意味著, 這個方法是一個可阻塞的方法, 如果它被中斷, 將提前結束阻塞狀態.當你呼叫一個阻塞方法, 也就意味著, 本身也稱為了一個阻塞方法, 因為你必須等待阻塞方法返回.

如果阻塞方法丟擲了中斷異常, 我們需要做的是, 將其往上層拋, 除非當前已經是需要捕獲異常的層次.如果當前方法, 不能丟擲InterruptedException, 可以使用Thread.currentThread.interrupt()方法, 手動進行中斷.

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