02_线程安全性

线程安全性

一、什么是线程安全？

• 当多个线程访问某个类时，这个类始终能表现出正确的行为，就称这个类是线程安全的

• 线程安全类，一般都封装了必要的同步机制，使用时无需额外进行同步

二、线程安全隐患从何而来？

• 线程安全性，来自多个线程同时访问共享和可变的状态

• 共享，意味着可以被多个线程访问

• 可变，意味着状态的值在其生命周期内可以发生变化

• 一个对象是否是线程安全的，取决于它是否被多个线程访问

三、如何实现线程安全？

1、无状态对象，一定是线程安全的

• 线程安全性，就是因为存在共享和可变的状态。

• 如果一个对象没有任何状态（没有任何共享和可变的状态），就不存在线程安全问题。

2、单一状态，可以使用原子类来维护，从而避免线程安全问题

• 原子操作，是指对于访问同一个状态的所有操作而言，是一些列不可分割的操作。

• 比如，“读取-修改-写入”（例如递增运算），为了保证线程安全，要求这些操作是原子的。

• 使用原子类来维护状态的对象，一定是线程安全的。

3、状态的复合操作，需要加锁同步机制来保证线程安全

• 原子类本身是线程安全的，但是多个原子操作组合在一起，就未必是线程安全的。

• 使用加锁同步机制，可以保证访问共享状态的复合操作是线程安全的。

• 使用加锁同步机制，必须保证同一个状态从始至终都只由同一个锁来保护。

• 同步锁是可重入的，即在同一个线程中，可以多次获取同一个锁，但是最后也要保证释放这么多次锁。

• 同步锁是互斥的，最多只有一个线程持有这个锁。