【多线程面试题十七】、如果不使用synchronized和Lock,如何保证线程安全?

简介: 这篇文章探讨了在不使用`synchronized`和`Lock`的情况下保证线程安全的方法,包括使用`volatile`关键字、原子变量、线程本地存储(`ThreadLocal`)以及设计不可变对象。

面试官:如果不使用synchronized和Lock,如何保证线程安全?**

参考答案:

1、volatile

  • volatile关键字为域变量的访问提供了一种免锁机制,使用volatile修饰域相当于告诉虚拟机该域可能会被其他线程更新,因此每次使用该域就要重新计算,而不是使用寄存器中的值。需要注意的是,volatile不会提供任何原子操作,它也不能用来修饰final类型的变量。

2、原子变量

  • 在java的util.concurrent.atomic包中提供了创建了原子类型变量的工具类,使用该类可以简化线程同步。例如AtomicInteger 表可以用原子方式更新int的值,可用在应用程序中(如以原子方式增加的计数器),但不能用于替换Integer。可扩展Number,允许那些处理机遇数字类的工具和实用工具进行统一访问。

3、本地存储

  • 可以通过ThreadLocal类来实现线程本地存储的功能。每一个线程的Thread对象中都有一个ThreadLocalMap对象,这个对象存储了一组以ThreadLocal.threadLocalHashCode为键,以本地线程变量为值的K-V值对,ThreadLocal对象就是当前线程的ThreadLocalMap的访问入口,每一个ThreadLocal对象都包含了一个独一无二的threadLocalHashCode值,使用这个值就可以在线程K-V值对中找回对应的本地线程变量。

4、不可变的

  • 只要一个不可变的对象被正确地构建出来,那其外部的可见状态永远都不会改变,永远都不会看到它在多个线程之中处于不一致的状态,“不可变”带来的安全性是最直接、最纯粹的。Java语言中,如果多线程共享的数据是一个基本数据类型,那么只要在定义时使用final关键字修饰它就可以保证它是不可变的。如果共享数据是一个对象,由于Java语言目前暂时还没有提供值类型的支持,那就需要对象自行保证其行为不会对其状态产生任何影响才行。String类是一个典型的不可变类,可以参考它设计一个不可变类。
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