淺談Java并發編程系列（一）—— 如何保證線程安全

mylxsw 發布于2019-08-14 14:42 / 1470人閱讀

摘要：比如需要用多線程或分布式集群統計一堆用戶的相關統計值，由于用戶的統計值是共享數據，因此需要保證線程安全。如果類是無狀態的，那它永遠是線程安全的。參考探索并發編程二寫線程安全的代碼

線程安全類 保證類線程安全的措施：

不共享線程間的變量；

設置屬性變量為不可變變量；

每個共享的可變變量都使用一個確定的鎖保護；

保證線程安全的思路： 1. 通過架構設計

通過上層的架構設計和業務分析來避免并發場景。比如需要用多線程或分布式集群統計一堆用戶的相關統計值，由于用戶的統計值是共享數據，因此需要保證線程安全。從業務上分析出用戶之間的數據并不共享，因此可以設計一個規則來保證一個用戶的計算工作和數據訪問只被一個線程或一臺機器完成，這樣從設計上避免了接下來可能的并發問題。

2. 保證類無狀態

有狀態會限制橫向擴展能力，也可能產生并發問題。如果類是無狀態的，那它永遠是線程安全的。因此在設計階段盡可能用無狀態的類來滿足業務需求。

3. 區別原子操作和復合操作

常見的復合操作包括check-then-act, i++等。雖然check-then-act從表面上看很簡單，但卻普遍存在與我們日常的開發中，特別是在數據庫存取這一塊。比如我們需要在數據庫里存一個客戶的統計值，當統計值不存在時初始化，當存在時就去更新。如果不把這組邏輯設計為原子性的就很有可能產生出兩條這個客戶的統計值。
在單機環境下處理這個問題還算容易，通過鎖或者同步來把這組復合操作變為原子操作，但在分布式環境下就不適用了。一般情況下是通過在數據庫端做文章，比如通過唯一性索引或者悲觀鎖來保障其數據一致性。當然任何方案都是有代價的，這就需要具體情況下來權衡。

4. 鎖

使用鎖應注意：

每個共享變量必須由一個確定的鎖保護。

使用鎖會有性能損失

鎖不能解決在分布式環境共享變量的并發問題。

參考：探索并發編程（二）------寫線程安全的Java代碼

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