隨筆檔案(496)

1,保證線程安全的三種方法:
??? a,不要跨線程訪問共享變量
??? b,使共享變量是final類型的
??? c,將共享變量的操作加上同步

2,一開始就將類設(shè)計成線程安全的,比在后期重新修復(fù)它,更容易.

3,編寫多線程程序,首先保證它是正確的,其次再考慮性能.

4,無狀態(tài)或只讀對象永遠是線程安全的.

5,不要將一個共享變量裸露在多線程環(huán)境下(無同步或不可變性保護)

6,多線程環(huán)境下的延遲加載需要同步的保護,因為延遲加載會造成對象重復(fù)實例化

7,對于volatile 聲明的數(shù)值類型變量進行運算,往往是不安全的(volatile 只能保證可見性, 不能保證原子性).
詳見volatile 原理與技巧中,臟數(shù)據(jù)問題討論.

8,當(dāng)一個線程請求獲得它自己占有的鎖時( 同一把鎖的嵌套使用),我們稱該鎖為可重入鎖.
在jdk1.5 并發(fā)包中,提供了可重入鎖的java 實現(xiàn)-ReentrantLock.

9,每個共享變量, 都應(yīng)該由一個唯一確定的鎖保護.
創(chuàng)建與變量相同數(shù)目的ReentrantLock,使他們負責(zé)每個變量的線程安全.

10,雖然縮小同步塊的范圍,可以提升系統(tǒng)性能.
但在保證原子性的情況下,不可將原子操作分解成多個synchronized塊.

11,在沒有同步的情況下,編譯器與處理器運行時的指令執(zhí)行順序可能完全出乎意料.
原因是,編譯器或處理器為了優(yōu)化自身執(zhí)行效率,而對指令進行了的重排序(reordering).

12,當(dāng)一個線程在沒有同步的情況下讀取變量,它可能會得到一個過期值,但是至少它可以看到那個
線程在當(dāng)時設(shè)定的一個真實數(shù)值.而不是憑空而來的值.這種安全保證,稱之為最低限的安全性(out-of-thin-air safety)

在開發(fā)并發(fā)應(yīng)用程序時,有時為了大幅度提高系統(tǒng)的吞吐量與性能,會采用這種無保障的做法.
但是針對,數(shù)值的運算,仍舊是被否決的.

13,volatile 變量, 只能保證可見性,無法保證原子性.

14,某些耗時較長的網(wǎng)絡(luò)操作或IO,確保執(zhí)行時,不要占有鎖.

15,發(fā)布(publish) 對象,指的是使它能夠被當(dāng)前范圍之外的代碼所使用.( 引用傳遞)
對象逸出(escape),指的是一個對象在尚未準備好時將它發(fā)布.

原則:為防止逸出,對象必須要被完全構(gòu)造完后,才可以被發(fā)布( 最好的解決方式是采用同步)

this 關(guān)鍵字引用對象逸出
例子:在構(gòu)造函數(shù)中,開啟線程,并將自身對象this 傳入線程,造成引用傳遞.
而此時,構(gòu)造函數(shù)尚未執(zhí)行完,就會發(fā)生對象逸出了.

16,必要時,使用ThreadLocal變量確保線程封閉性(封閉線程往往是比較安全的,但一定程度上會造成性能損耗)
封閉對象的例子在實際使用過程中,比較常見,例如hibernate openSessionInView機制, jdbc的connection機制.

17,單一不可變對象往往是線程安全的(復(fù)雜不可變對象需要保證其內(nèi)部成員變量也是不可變的)
良好的多線程編程習(xí)慣是:將所有的域都聲明為final,除非它們是可變的

18,保證共享變量的發(fā)布是安全的
??? a,通過靜態(tài)初始化器初始化對象(jls 12.4.2 敘述, jvm 會保證靜態(tài)初始化變量是同步的)
??? b,將對象申明為volatile 或使用AtomicReference
??? c,保證對象是不可變的
??? d,將引用或可變操作都由鎖來保護

19,設(shè)計線程安全的類,應(yīng)該包括的基本要素:
??? a,確定哪些是可變共享變量
??? b,確定哪些是不可變的變量
??? c,指定一個管理并發(fā)訪問對象狀態(tài)的策略

20,將數(shù)據(jù)封裝在對象內(nèi)部,并保證對數(shù)據(jù)的訪問是原子的.
建議采用volatile javabean 模型或者構(gòu)造同步的getter,setter.

21,線程限制性使構(gòu)造線程安全的類變得更容易,因為類的狀態(tài)被限制后,分析它的線程安全性時,就不必檢查完整的程序.

22,編寫并發(fā)程序,需要更全的注釋,更完整的文檔說明.

23,在需要細分鎖的分配時,使用java監(jiān)視器模式好于使用自身對象的監(jiān)視器鎖.
前者的靈活性更好.

Object target = new Object();
//這里使用外部對象來作為監(jiān)視器,而非this
synchronized(target) {
??? // TODO
}

針對java monitor pattern,實際上ReentrantLock的實現(xiàn)更易于并發(fā)編程.
功能上,也更強大.

24,設(shè)計并發(fā)程序時,在保證伸縮性與性能折中的前提下,優(yōu)先考慮將共享變量委托給線程安全的類.
由它來控制全局的并發(fā)訪問.

25,使用普通同步容器(Vector, Hashtable) 的迭代器,需要外部鎖來保證其原子性.
原因是,普通同步容器產(chǎn)生的迭代器是非線程安全的.

26,在并發(fā)編程中,需要容器支持的時候,優(yōu)先考慮使用jdk 并發(fā)容器
(ConcurrentHashMap, ConcurrentLinkedQueue, CopyOnWriteArrayList...).

27, ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList
并發(fā)容器的迭代器, 以及全范圍的size(), isEmpty()都表現(xiàn)出弱一致性.
他們只能標(biāo)示容器當(dāng)時的一個數(shù)據(jù)狀態(tài).無法完整響應(yīng)容器之后的變化和修改.

28,使用有界隊列,在隊列充滿或為空時,阻塞所有的讀與寫操作. ( 實現(xiàn)生產(chǎn)- 消費的良好方案)
BlockQueue下的實現(xiàn)有LinkedBlockingQueue 與ArrayBlockingQueue,前者為鏈表,可變操作頻繁優(yōu)先考慮, 后者為數(shù)組,讀取操作頻繁優(yōu)先考慮.
PriorityBlockingQueue 是一個按優(yōu)先級順序排列的阻塞隊列,它可以對所有置入的元素進行排序( 實現(xiàn)Comparator 接口)

29,當(dāng)一個方法,能拋出InterruptedException,則意味著,這個方法是一個可阻塞的方法,如果它被中斷,將提前結(jié)束阻塞狀態(tài).
當(dāng)你調(diào)用一個阻塞方法,也就意味著,本身也稱為了一個阻塞方法,因為你必須等待阻塞方法返回.

如果阻塞方法拋出了中斷異常,我們需要做的是,將其往上層拋,除非當(dāng)前已經(jīng)是需要捕獲異常的層次.
如果當(dāng)前方法,不能拋出InterruptedException,可以使用Thread.currentThread.interrupt() 方法,手動進行中斷.

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