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
2,一開始就將類設計成線程安全的,比在后期重新修復它,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境下(無同步或不可變性保護)
6,多線程環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實例化
7,對于volatile 聲明的數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,臟數據問題討論.
8,當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 并發包中,提供了可重入鎖的java 實現-ReentrantLock.
9,每個共享變量, 都應該由一個唯一確定的鎖保護.
創建與變量相同數目的ReentrantLock,使他們負責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行順序可能完全出乎意料.
原因是,編譯器或處理器為了優化自身執行效率,而對指令進行了的重排序(reordering).
12,當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
線程在當時設定的一個真實數值.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)
在開發并發應用程序時,有時為了大幅度提高系統的吞吐量與性能,會采用這種無保障的做法.
但是針對,數值的運算,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,某些耗時較長的網絡操作或IO,確保執行時,不要占有鎖.
15,發布(publish) 對象,指的是使它能夠被當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布.
原則:為防止逸出,對象必須要被完全構造完后,才可以被發布( 最好的解決方式是采用同步)
this 關鍵字引用對象逸出
例子:在構造函數中,開啟線程,并將自身對象this 傳入線程,造成引用傳遞.
而此時,構造函數尚未執行完,就會發生對象逸出了.
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(復雜不可變對象需要保證其內部成員變量也是不可變的)
良好的多線程編程習慣是:將所有的域都聲明為final,除非它們是可變的
18,保證共享變量的發布是安全的
??? a,通過靜態初始化器初始化對象(jls 12.4.2 敘述, jvm 會保證靜態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,設計線程安全的類,應該包括的基本要素:
??? 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,指定一個管理并發訪問對象狀態的策略
20,將數據封裝在對象內部,并保證對數據的訪問是原子的.
建議采用volatile javabean 模型或者構造同步的getter,setter.
21,線程限制性使構造線程安全的類變得更容易,因為類的狀態被限制后,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監視器模式好于使用自身對象的監視器鎖.
前者的靈活性更好.
Object target = new Object();
//這里使用外部對象來作為監視器,而非this
synchronized(target) {
??? // TODO
}
針對java monitor pattern,實際上ReentrantLock的實現更易于并發編程.
功能上,也更強大.
24,設計并發程序時,在保證伸縮性與性能折中的前提下,優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,普通同步容器產生的迭代器是非線程安全的.
26,在并發編程中,需要容器支持的時候,優先考慮使用jdk 并發容器
(ConcurrentHashMap, ConcurrentLinkedQueue, CopyOnWriteArrayList...).
27, ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList
并發容器的迭代器, 以及全范圍的size(), isEmpty()都表現出弱一致性.
他們只能標示容器當時的一個數據狀態.無法完整響應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. ( 實現生產- 消費的良好方案)
BlockQueue下的實現有LinkedBlockingQueue 與ArrayBlockingQueue,前者為鏈表,可變操作頻繁優先考慮, 后者為數組,讀取操作頻繁優先考慮.
PriorityBlockingQueue 是一個按優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Comparator 接口)
29,當一個方法,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,將提前結束阻塞狀態.
當你調用一個阻塞方法,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,除非當前已經是需要捕獲異常的層次.
如果當前方法,不能拋出InterruptedException,可以使用Thread.currentThread.interrupt() 方法,手動進行中斷.
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posted on 2011-05-18 22:53
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