Java线程安全
线程安全问题的产生
在多线程编程中,有可能会出现同时访问同一个资源的情况,这种资源可以是各种类型的的资源:变量、对象、文件、数据库表等,当多个线程同时访问同一个资源的时候,就会存在一个问题:
多个线程同时访问一个资源(称为临界资源或共享资源)时,会导致程序运行结果并不是想看到的结果
注:当多个线程执行一个方法,且方法内部的局部变量并不是临界资源,不会产生线程安全问题。因为方法是在栈上执行的,而Java栈是线程私有的
。
如何解决线程安全
基本上所有的并发模式在解决线程安全问题时,都采用序列化访问临界资源
的方案,即在同一时刻,只能有一个线程访问临界资源,也称作同步互斥访问。
通常来说,是在访问临界资源的代码前面加上一个锁,当访问完临界资源后释放锁,让其他线程继续访问。
在Java中,提供了两种方式来实现同步互斥访问:synchronized
和Lock
。
synchronized
在Java中,每一个对象都拥有一个互斥锁(monitor)
,也称为监视器,多线程同时访问某个对象时,线程只有获取了该对象的锁才能访问。
在Java中,可以使用synchronized关键字来标记一个方法或者代码块,当某个线程调用该对象的synchronized方法或者访问synchronized代码块时,这个线程便获得了该对象的锁,其他线程暂时无法访问这个方法。待这个方法执行完毕或者代码块执行完毕,这个线程才会释放该对象的锁,其他线程才能执行这个方法或者代码块。
释放互斥锁的条件有:
- 获取锁的线程执行完了该代码块,线程释放对锁的占有;
- 线程执行发生异常,JVM会让线程自动释放锁。
注意事项:
- 互斥锁会对同一对象的所有synchronized方法生效,因为一个对象的互斥锁只有一个;
- 不同对象的互斥锁不会影响。
存在问题:
当获取锁的线程如遇到阻塞,一直占用互斥锁,其余线程只能处于等待态,会影响程序效率。
Lock
一定时间未响应后,能主动释放互斥锁
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