要编写线程安全的代码其核心在于要对状态访问操作进行管理，特别是对共享的（shared）和可变的（Mutable）状态的访问。
-- 《Java并发编程实战》

知识储备：非状态、竞争条件、原子操作

1、多线程访问同一个可变的状态变量，怎么解决？

• 不在线程之前共享该状态变量
• 将这个可变的状态变量改为不变的
• 在访问状态变量使用同步

2、什么是线程安全性？
当多个线程访问某个类时，这个类始终表现出正确的行为。这个类就是线程安全的。

3、什么是无状态？
无状态对象一定是线程安全的，就是没有包含任何域，也不包括任何对其他类中域的引用。大多数Servlet都是无状态的。

image.png

非原子性操作会造成 竞态条件：读取-修改-写入
还有一种 延迟初始化（单例模式）的竞态条件：先检查后执行
这些计算的正确性取决于多个线程的交替执行时序，就会发生竞态条件。

private SingleObject  single = null;
public getInstance(){
  if  (single == null){
      single = new SingleObject();
  }
}

4、竞态条件在并发情况永远是错误的吗？
并不是总是产生错误，还是需要某种不恰当的执行时序。

5、复合操作和原子操作
假设有2个操作A和B，对于执行A的线程来说，另一个执行B的线程要么全部执行完，要么完全不执行，那么A和B对彼此来说就是原子操作，反之是复合操作。
eg. int i = 0;i++ 就是一种读取-修改-写入的复合操作
eg.AtomicLong i = new AtomicLong (0); i.incrementAndGet();就是原子操作
AtomicLong 是线程安全的对象，在实际情况中我们尽量使用这种线程安全的对象来管理类的状态。

加锁机制

1、原子操作无法解决的问题

如果一个类中有更多的状态变量时，是否只需要加入线程安全状态变量就足够了？
不是，依然存在竞态条件

//2个原子状态量
public AtomicInteger a = new AtomicInteger(0);
public AtomicInteger b = new AtomicInteger(0);
    public void service(){
        if(...){
            a.get(); //1
        }else{
            a.incrementAndGet();//2
            b.incrementAndGet();
        }
    }

虽然状态变量都是原子操作，假设线程小红刚跑到1位置，正要获取a的值，此时线程小明跑到2位置并将a的值累加了，那么小红获取的值就是个不正确状态的值！

2、内置锁（互斥锁） - 同步代码块（Synchronized）

synchronized(lock){
  //访问或修改 由锁保护的共享状态
}

lock：以class为锁；代码块组成一组不可分割的原子单元。

3、锁重入

某个线程请求一个由其他线程持有的锁时，当前线程会被阻塞；
但是试图获取一个由自己持有的锁，这个请求就会成功，否则造成死锁。
“重入”意味着锁的操作粒度是“线程”，而不是“调用”。

4、一种加锁的约定

将所有的可变状态都封装在对象内部，通过对象的内置锁对其进行同步，就不会出现并发访问了。

5、活跃性和性能

synchronized会造成一种串行阻塞性的不良并发，性能低；
怎么缓解？
掌握在简单性（最简单的就是对整个方法进行同步）与并发性（对尽可能短的代码块进行同步）之间的平衡，既不能太简单省事，也不能加太多的同步代码块，分的太短太细。

//这种同步代码短，但是在for循环中锁次数较多 影响性能
for(){
  synchronized(this){
  }
}
//这样加比较好，所以要在这两者间平衡
synchronized(this){
  for(){}
}

学习中，有不足之处欢迎指出！感谢