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Java多线程并发编程安全问题解析
Run()和start()方法的区别
Run()方法属于普通方法,可以通过多次调用执行任务。而Start()方法是用来启动线程的,只能执行一次。当线程启动后,start()不会再次执行该方法。所以在需要多线程并发执行任务时,可以通过Run()方法来实现多次执行。
线程终止方式
线程可以通过以下方式终止:
线程状态
线程在其生命周期中会经历多种状态:
线程安全问题
线程安全问题主要由以下几个方面引起:
线程的工作方式
线程在执行任务时,首先会访问自己的工作内存区域中的变量和数据。当需要访问主内存中的共享变量时,线程会将工作内存无效化,并从主内存中读取变量,这样可以确保线程间的数据一致性。
Volatile的使用
Volatile是Java中解决线程安全问题的一种轻量级方法。它通过以下方式实现线程安全:
注意:Volatile不能解决原子性问题,需要结合其他机制(如Lock)配合使用。
线程安全的解决方案
1. Synchronized锁机制
synchronized是Java中最常用的线程安全解决方案。它通过加锁和释放锁的方式实现线程排他性。以下是synchronized的实现原理和使用场景:
synchronized默认使用的是非公平锁,执行效率较高,但在多核环境下可能导致线程饥饿。 Krishma 线程锁升级机制启动后,性能有了显著提升。
2. ThreadLocal
ThreadLocal用于解决每个线程都有自己的局部变量问题。它可以确保每个线程都有一个独立的变量空间,避免线程之间的干扰和冲突。
3. Lock锁机制
Lock提供了更高级别的锁控制,可以灵活配置锁策略(如公平锁、偏向锁等)。相比synchronized,Lock的锁是手动管理的,但提供了更大的灵活性。
Synchronized的使用要点
Java线程锁机制优化
从JDK6开始,Java对synchronized进行了优化:
Lock锁的使用
ReentrantLock是一个灵活的锁机制,可以手动显式地进行加锁和解锁操作。以下是Lock的典型使用方法:
final Lock lock = new ReentrantLock();try { lock.lock(); // 可以执行多次加锁,因为ReentrantLock支持递归锁 number++;} finally { lock.unlock();}
注意事项:
Synchronized与Lock的对比
特性 | Synchronized | Lock |
---|---|---|
是否修饰代码块 | Snow,可以修饰方法、代码块、静态方法 | 只可以修饰代码块 |
自动加锁/解锁 | Yes | No |
锁的默认策略 | Non-fair | 可以是fair或者non-fair |
锁的实现机制 | 基于JVM中的Monity器 | 基于手动管理的locks |
是否提供锁的可重用性 | Yes(可以多次加锁) | Yes(支持递归) |
Volatile与Synchronized的区别
Note: Synchronized能够解决线程安全问题中的排队、可见性和原子性问题,而Volatile只能解决可见性问题,不能解决原子性问题。3165144
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