常见线程安全类
- String
- Integer
- StringBuffer
- Random
- Vector
- Hashtable
- java.util.concurrent 包下的类
这里说它们是线程安全的是指，多个线程调用它们同一个实例的某个方法时，是线程安全的。也可以理解为
Hashtable table = new Hashtable(); new Thread(()->{ table.put("key", "value1"); }).start(); new Thread(()->{ table.put("key", "value2"); }).start();
- 它们的每个方法是原子的
- 但注意它们多个方法的组合不是原子的，见后面分析
线程安全类方法的组合
分析下面代码是否线程安全？
Hashtable table = new Hashtable(); // 线程1，线程2 if( table.get("key") == null) { table.put("key", value); }
不可变类线程安全性
String、Integer 等都是不可变类，因为其内部的状态不可以改变，因此它们的方法都是线程安全的 有同学或许有疑问，String 有 replace，substring 等方法【可以】改变值啊，那么这些方法又是如何保证线程安 全的呢？
String是不可变的,底层是创建了一个新的字符串,因此它会比stringBuilder和StringBuffer效率低.
public class Immutable{ private int value = 0; public Immutable(int value){ this.value = value; } public int getValue(){ return this.value; } }
如果想增加一个增加的方法呢？
public class Immutable{ private int value = 0; public Immutable(int value){ this.value = value; } public int getValue(){ return this.value; } public Immutable add(int v){ return new Immutable(this.value + v); } }
实例分析
例1：
public class MyServlet extends HttpServlet { // 是否安全？ Map<String,Object> map = new HashMap<>(); // 是否安全？ String S1 = "..."; // 是否安全？ final String S2 = "..."; // 是否安全？ Date D1 = new Date(); // 是否安全？ final Date D2 = new Date(); public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { // 使用上述变量 } }
例2：
public class MyServlet extends HttpServlet { // 是否安全？ private UserService userService = new UserServiceImpl(); public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { userService.update(...); } } public class UserServiceImpl implements UserService { // 记录调用次数 private int count = 0; public void update() { // ... count++; } }
例3：
@Aspect @Component public class MyAspect { // 是否安全？ private long start = 0L; @Before("execution(* *(..))") public void before() { start = System.nanoTime(); } @After("execution(* *(..))") public void after() { long end = System.nanoTime(); System.out.println("cost time:" + (end-start)); } }
例4:
public class MyServlet extends HttpServlet { // 是否安全 private UserService userService = new UserServiceImpl(); public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { userService.update(...); } } public class UserServiceImpl implements UserService { // 是否安全 private UserDao userDao = new UserDaoImpl(); public void update() { userDao.update(); } } public class UserDaoImpl implements UserDao { public void update() { String sql = "update user set password = ? where username = ?"; // 是否安全 try (Connection conn = DriverManager.getConnection("","","")){ // ... } catch (Exception e) { // ... } } }
例5:
public class MyServlet extends HttpServlet { // 是否安全 private UserService userService = new UserServiceImpl(); public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { userService.update(...); } } public class UserServiceImpl implements UserService { // 是否安全 private UserDao userDao = new UserDaoImpl(); public void update() { userDao.update(); } } public class UserDaoImpl implements UserDao { // 是否安全 private Connection conn = null; public void update() throws SQLException { String sql = "update user set password = ? where username = ?"; conn = DriverManager.getConnection("","",""); // ... conn.close(); } }
例6：
public class MyServlet extends HttpServlet { // 是否安全 private UserService userService = new UserServiceImpl(); public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { userService.update(...); } } public class UserServiceImpl implements UserService { public void update() { UserDao userDao = new UserDaoImpl(); userDao.update(); } } public class UserDaoImpl implements UserDao { // 是否安全 private Connection = null; public void update() throws SQLException { String sql = "update user set password = ? where username = ?"; conn = DriverManager.getConnection("","",""); // ... conn.close(); } }
例7:
public abstract class Test { public void bar() { // 是否安全 SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); foo(sdf); } public abstract foo(SimpleDateFormat sdf); public static void main(String[] args) { new Test().bar(); } }
其中 foo 的行为是不确定的，可能导致不安全的发生，被称之为外星方法
public void foo(SimpleDateFormat sdf) { String dateStr = "1999-10-11 00:00:00"; for (int i = 0; i < 20; i++) { new Thread(() -> { try { sdf.parse(dateStr); } catch (ParseException e) { e.printStackTrace(); } }).start(); } }
请比较 JDK 中 String 类的实现
string类加final是为了避免父类的方法被重写,从而导致安全的类变得不安全
比如我写了一个类,别人拿我这个类去用,如果不限制自己这个类被重写的话,就可能会出现线程不安全的问题.
例8：
private static Integer i = 0; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { List<Thread> list = new ArrayList<>(); for (int j = 0; j < 2; j++) { Thread thread = new Thread(() -> { for (int k = 0; k < 5000; k++) { synchronized (i) { i++; } } }, "" + j); list.add(thread); } list.stream().forEach(t -> t.start()); list.stream().forEach(t -> { try { t.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); log.debug("{}", i); }
