Question

java 程序中怎么保证多线程的运行安全？

Answer 1

2.1.读一致性

        Java 中针对上述“读不安全”的问题提供了关键字 volatile 来解决问题，被 volatile 修饰的成员变量，在内容发生更改的时候，会通知所有线程去主内存更新最新的值，这样就解决了读不安全的问题，实现了读一致性。

        但是，读一致性是无法解决写一致性的，虽然能够使得每个线程都能及时获取到最新的值，但是1.1中的写一致性问题还是会存在。

        既然如此，Java 为啥还要提供 volatile 关键字呢？这并非多余的存在，在某些场景下只需要读一致性的话，这个关键字就能够满足需求而且性能相对还不错，因为其他的能够保证“读写”都一直的办法，多多少少存在一些牺牲。

2.2.写一致性

        Java 提供了三种方式来保证读写一致性，分别是互斥锁、自旋锁、线程隔离。

2.2.1.互斥锁

互斥锁只是一个锁概念，在其他场景也叫做独占锁、悲观锁等，其实就是一个意思。它是指线程之间是互斥的，某一个线程获取了某个资源的锁，那么其他线程就只能睡眠等待。

在 Java 中互斥锁的实现一般叫做同步线程锁，关键字 synchronized，它锁住的范围是它修饰的作用域，锁住的对象是：当前对象（对象锁）或类的全部对象（类锁）——锁释放前，其他线程必将阻塞，保证锁住范围内的操作是原子性的，而且读取的数据不存在一致性问题。

• 对象锁：当它修饰方法、代码块时，将会锁住当前对象

• 类锁：修饰类、静态方法时，则是锁住类的所有对象

注意： 锁住的永远是对象，锁住的范围永远是 synchronized 关键字后面的花括号划定的代码域。

2.2.2.自旋锁

自旋锁也只是一个锁概念，在其他场景也叫做乐观锁等。

自旋锁本质上是不加锁，而是通过对比旧数据来决定是否更新：

Answer 2

线程的安全性问题体现在：

• 原子性：一个或者多个操作在 CPU 执行的过程中不被中断的特性

• 可见性：一个线程对共享变量的修改，另外一个线程能够立刻看到

• 有序性：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行
  

导致原因：

• 缓存导致的可见性问题

• 线程切换带来的原子性问题

• 编译优化带来的有序性问题
  

解决办法：

• JDK Atomic开头的原子类、synchronized、LOCK，可以解决原子性问题

• synchronized、volatile、LOCK，可以解决可见性问题

• Happens-Before 规则可以解决有序性问题

Answer 3

1.使用安全类,比如 Java. util. concurrent 下的类。
2.使用自动锁 synchronized。
3.使用手动锁 Lock。
4.保证一个或者多个操作在CPU执行的过程中不被中断。

Answer 4

使用synchronied关键字,可以用于代码块,方法(静态方法,同步锁是当前字节码对象;实例方法,同步锁是实例对象) 使用volatile 关键词

Answer 5

1.使用安全类,比如 Java. util. concurrent 下的类。
2.使用自动锁 synchronized。
3.使用手动锁 Lock。