线程安全的问题

为什么会有线程安全的问题

• 在Java虚拟机中,每个线程 的操作都在自己的工作内存中,当要操作主内存中的数据的时候,会先将主内存的数据读取到线程工作内存.操作完成之后再写回到主内存.但是线程之间是无法直接通信的.

处理线程安全的方式

一.不共享

• 1.不使用线程共享数据
• 2.让共享数据不可变
• 3.栈封闭

二.共享但是加锁

• synchornized
  • synchornized是java内置关键字
  • 属于jvm层面的锁
  • 无法判断是否获取锁的状态
  • synchronized会自动释放锁
  • 如果两个线程同时竞争一个锁，获得锁的线程阻塞，没有获取锁的线程会一直等待
  • synchronized锁可重入，不可中断，非公平锁
• Lock
  • lock是java.util.concurrent包的接口，有多种实现类
  • lock可以判断锁的状态
  • 需要在最后手动执行unlock方法，否则容易造成死锁
  • 可以尝试获取锁，如果获取不到可以立即返回，也可以在一段时间内获取不到立即返回失败
  • 可重入，可中断，可以为公平锁， 也可以为非公平锁
  • 可能会存在活锁的问题
• volatile(内存栅栏)
  • 禁止指令重排
  • 更新的内容的时候，直接写到主内存，其他线程读取的时候从主线程读取，保证了内存可见性
  • 缺点：volatile无法保证原子性，多个线程同时对变量i做自增操作的话，会存在问题
• CAS操作
  • CAS有3个操作数，内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则什么都不做
  • Java1.5开始JDK提供了AtomicReference类来保证引用对象之间的原子性
  • 缺点： 如果变量的值在执行cas操作的时候，已经经历了A->B->A的过程，无法识别
• 写时复制
  • 在并发访问的情景下，当需要修改JAVA中Containers的元素时，不直接修改该容器，而是先复制一份副本，在副本上进行修改。修改完成之后，将指向原来容器的引用指向新的容器(副本容器)。
  • 由于不会修改原始容器，只修改副本容器。因此，可以对原始容器进行并发地读。其次，实现了读操作与写操作的分离，读操作发生在原始容器上，写操作发生在副本容器上
  • 数据一致性问题：读操作的线程可能不会立即读取到新修改的数据，因为修改操作发生在副本上。但最终修改操作会完成并更新容器，因此这是最终一致性

死锁

• 死锁是指多个进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,他们经无法推进.此时称系统产生了死锁

• 程序的表现: 程序无法向前推进

• 本地查看

  • dump
  • 如果程序监测到java层死锁的话,会有日志Found one Java-level deadlock

• 远程查看

  • jsp
  • jstack

# 把所有在运行的java进程打印出来
jps -v
# 打印对应进程的dump信息
jstack [进程号]