线程安全原理简析及HashMap多线程并发5种场景异常分析(2)

简介: 线程安全原理简析及HashMap多线程并发5种场景异常分析(2)
  • 后果(以单例模式举例)


竞态条件(单例模式懒加载 先检查后实例化,行为不正确不能保证单例)


对象状态不一致,如一个对象一致性状态变量A+B=C,如果对A、B、C的修改不能原子性地完成,出现不一致


丢失更新,共享变量自增count++ ,如100个线程跑完却没有增加100


image.png


  • fix方案


加锁


辨别一个类是否是线程安全的


只读共享


样例1


1、

a、不可变对象如String


b、对象创建以后状态就不能改变


c、对象的所有字段field都是final


d、对象正确创建(创建期间this没有暴露出去)


2、代码解释


private final char value[];//可变对象基础上构建不可变类
public char[] toCharArray() {
    char result[] = new char[value.length];
    System.arraycopy(value, 0, result, 0, value.length);
    return result;
}// 没有加char[]数组发布出去,不会被意外修改


样例二


事实不可变对象


线程封闭


样例1


1、


栈封闭


无状态没有实例成员变量


栈(局部变量)在运行时是线程私有的


2、代码解释


没有共享变量,不存在以上问题,无需可见、和有序,
局部变量是私有,任何操作不影响其它线程,完全隔离


样例二


ThreadLocal 对象仅由一个线程修改


线程安全共享


1、


在内部实现同步


多个线程通过共有public接口访问无需同步


2、hashtable所有的public访问方法都用synchronized修饰


保护对象


1、有锁才能访问保护对象


2、


hashtable发布内部对象时,用本身的对象锁保护


keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);


为什么hashmap不安全


public class SafeSet {
    // final
    private final Set<Integer> myset = new HashSet<>(); //饿汉  一旦创建不会发布出去
    // synchronized 同步访问
    public synchronized void addInteger(Integer p){
        myset.add(p);
    }
    public synchronized boolean containsInteger(Integer p) {
        return myset.contains(p);
    }
}


image.png


  • hashMap线程不安全


1.public方法没有做任何同步操作,会引发以上3种问题(原子、可见、有序)

2.不安全地发布共享实例变量


keySet等方法直接返回对象的内部变量,破坏了封装,有可能在外部不通过其接口方法修改了其状态


  • hashtable线程安全


1.所有的public访问方法都用synchronized修饰,互斥访问,线程安全共享,与上文中SafeSet实现思路相同


2.安全发布共享实例变量


values、keySet等方法返回的keySet = Collections.synchronizedSet(new KeySet(), this);还是受锁保护 保护对象

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