1.同步包括两方面:原子性和可见性。
2.可见性:因为在多线程程序中,如果没有采用正确的同步,有些线程就会得到失效数据。
- Java内存模型要求,变量的读取操作和写入操作都必须是原子操作,但对于非volatile类型的long和double变量,JVM允许将64位的读操作或写操作分解为两个32位的操作。当读取一个非volatile类型的long变量时,如果对该变量的读操作和写操作在不同的线程中执行,那么很可能会读取到某个值的高32位和另一个值的低32位。即使不考虑失效数据问题,在多线程程序中使用共享且可变的long和double等类型的变量也是不安全的,除非用关键字volatile来声明它们,或者用锁保护起来。
- 加锁的含义不仅仅局限于互斥行为,还包括内存可见性。为了确保所有线程都能看到共享变量的最新值,所有执行读操作或者写操作的线程都必须在同一个锁上同步。
- 下面的代码是书中例子,如果多线程访问这个类,就存在可见性问题,但是如何测试得到比如输出为0的结果或者程序无法终止?求赐教!
public class NoVisibility { private static boolean ready = false; private static int number = 0; public static class ReaderThread extends Thread { public void run() { while (!ready) { Thread.yield(); } System.out.println(number); //如何测试输出0呢? } } /** * @param args */ public static void main(String[] args) { new ReaderThread().start(); number = 42; ready = true; } }
3.volatile变量:用来确保将变量的更新操作通知到其他线程。当把变量声明为volatile类型后,编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的,因此不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序。volatile变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方,因此在读取volatile类型的变量时总会返回最新写入的值。
- 加锁机制既可以确保可见性又可以确保原子性,而volatile变量只能确保可见性。
- 当且仅当满足以下所有条件时,才应该使用volatile变量:
- 对变量的写入操作不依赖变量的当前值,或者你能确保只有单个线程更新变量的值。
- 该变量不会与其他状态变量一起纳入不变性条件中。
- 在访问变量时不需要加锁。
4.线程封闭:当访问共享的可变数据,通常需要使用同步。一种避免使用同步的方式就是不共享数据。如果仅在单线程内访问数据,就不需要同步。这种技术被称为线程封闭
三种方式实现:
- Ad-hoc线程封闭
- 栈封闭
- ThreadLocal类
5.不变性:不可变对象一定是线程安全的。
当满足一下条件时,对象才是不可变的:
- 对象创建以后其状态就不能修改。
- 对象的所有域都是final类型。
- 对象是正确创建的(在对象的创建期间,this引用没有逸出)。
6. 下面这个Holder类是“未被正确发布”,它存在两个问题,首先,除了发布对象的线程外,其他线程可以看到的Holder域是一个失效值,因此将看到一个空引用或者之前的旧值,然而,更糟糕的情况是,线程看到Holder引用的值是最新的,但Holder状态的值却是失效的。情况变得更加不可预测的是,某个线程在第一次读取域时得到失效值,而再次读取这个域时会得到一个更新值,这也是assertSainty抛出AssertionError的原因。我想知道如何测试,能抛出AssertionError异常来。
public class Holder { private int n; public Holder(int n) throws InterruptedException { this.n = n; } public void assertSanity() { if (n != n) { throw new AssertionError("This statement is false"); //如何测试抛出该异常? } } }