在java中可以有很多方法来保证线程安全,比如使用同步方法、同步块,使用原子类(atomic concurrent classes),实现并发锁,使用volatile关键字,使用不变类和线程安全类。
这里是最基础的线程安全教程
实际上在volatile的使用上很容易有误解,以为volatile就可以做原子操作,实际不然。Volatile 变量具有 synchronized 的可见性特性,但是不具备原子特性。这就是说线程能够自动发现 volatile 变量的最新值。Volatile 变量可用于提供线程安全,但是只能应用于非常有限的一组用例:多个变量之间或者某个变量的当前值与修改后值之间没有约束。因此,单独使用 volatile 还不足以实现计数器、互斥锁或任何具有与多个变量相关的不变式(Invariants)的类(例如 “start <=end”)。
对于volatile修饰的变量,jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的。
直接上代码:
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;publicclassCounter {publicstaticintcount =0;//对于值引用来说,多线程操作的是变量的副本,操作完后刷新到主存中.所以不具有原子性。//错误的volatile使用方法,volatil只是直接进行内存地址操作,但并不能保证线程安全.volatile很容易被误用,用来进行原子性操作,publicvolatilestaticintvolatileCount =0;staticObject obj =newObject();publicstaticAtomicInteger atomicCount;//正确的方法1,使用原子操作staticclassMyObject{//正确的方法4,使用地址引用,多线程是通过地址操作。值的改变是同一个变量(地址)staticintmycount=0;
}publicstaticvoidinc1() {
MyObject.mycount++;
}publicstaticvoidinc() {//这里延迟1毫秒,使得结果明显try{
Thread.sleep(1);
}catch(InterruptedException e) {
}//典型错误1:在资源对象加锁显然是不对的,实际上毫无意义//Lock lock =new ReentrantLock();//lock.lock();//synchronized (obj)//正确的方法2,可重人的同步块操作。这也是最常用的办法{
count++;
volatileCount++;
atomicCount.incrementAndGet();
}//lock.unlock();}publicstaticvoidmain(String[] args) {//同时启动100个线程,去进行i++计算,看看实际结果atomicCount =newAtomicInteger(0);
Locklock=newReentrantLock();//正确的方法3,可重人锁 ReentrantLockThread threads[]=newThread[100];for(inti =0; i <100; i++) {
threads[i]=newThread(newRunnable() {
@Overridepublicvoidrun() {//lock.lock();//正确的方法3,可重人锁 ReentrantLockCounter.inc();//lock.unlock();inc1();
}
});
threads[i].start();
}//保障线程全部结束for(inti=0;i<100;i++){try{
threads[i].join();
}catch(InterruptedException e) {//TODO Auto-generated catch blocke.PRintStackTrace();
}
}//如果没有同步锁.值有可能不同。System.out.println("运行结果1:Counter.count="+Counter.count);//atomicCount值都应该是一致的System.out.println("运行结果2:Counter.atomicCount="+Counter.atomicCount);//atomicCount值。如果没有同步锁.值有可能不同。System.out.println("运行结果3:Counter.volatileCount="+Counter.volatileCount);//使用地址引用,多线程是通过地址操作。值的改变是同一个变量(地址)。值都应该是一致的System.out.println("运行结果4:Counter.mycount="+MyObject.mycount);
}
}
运行之后,结果可能会这样
运行结果1:Counter.count=96
运行结果2:Counter.atomicCount=100
运行结果3:Counter.volatileCount=97
运行结果4:Counter.mycount=100
如果在52行和54行取消注释(或者取消32行的注释),结果必然如下:
运行结果1:Counter.count=100
运行结果2:Counter.atomicCount=100
运行结果3:Counter.volatileCount=100
运行结果4:Counter.mycount=100