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并发-同步访问共享的可变数据,避免过度使用同步

 2014/10/20 0:34:32  wechasing  程序员俱乐部  我要评论(0)
  • 摘要:并发-大多程序都无法避免的,因为我们所做的大部分事情都需要并发,而且并发也是能否从多核的处理器中获得好的性能的一个条件。一,同步访问共享的可变数据同步并不是单单指线程之间的互斥。如果没有同步,一个线程的变化就不能被其他线程看到。同步不仅可以阻止一个线程看到对象处于不一致的状态之中,它还可以保证进入同步方法或者同步代码块的每个线程,都看到由同一个锁保护的之前的所以修改效果。Java语言规范保证读或写一个变量是原子的(atomic)long和double除外
  • 标签:使用 数据 同步

并发-大多程序都无法避免的,因为我们所做的大部分事情都需要并发,而且并发也是能否从多核处理器中获得好的性能的一个条件。

?

一,同步访问共享的可变数据

????? 同步并不是单单指线程之间的互斥。如果没有同步,一个线程的变化就不能被其他线程看到。同步不仅可以阻止一个线程看到对象处于不一致的状态之中,它还可以保证进入同步方法或者同步代码块的每个线程,都看到由同一个锁保护的之前的所以修改效果。

???? Java语言规范保证读或写一个变量是原子的(atomic)long和double除外。但是它并不保证一个线程写入的值对于另一个线程将是可见的(解释看下面的代码)。

?

class="java">import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class StopThread {
	private static boolean stopRequested;
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread backgroundThread =new Thread(new Runnable(){
			public void run() {
				int i=0;
				while(!stopRequested){          //不要使用Thread.stop因为它本质是不安全的(unsafe)使用它会导致数据遭到数据破坏
					i++;
				}
			}
		});
		backgroundThread.start();
		TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
		stopRequested=true;
	}
}

?

? 你可能期待的这个程序大约运行一秒左右,之后主线程将stopRequested设置为true,从而导致后台线程终止。但是结果不是这样的!

?

? 问题在于,由于没有同步,就不能保证后台线程何时“看到”主线程对stopRequested的值所做的改变。没有同步,虚拟机将这个代码:

?

while(!done){
  i++;
}
/******转变为了********/
if(!done){
  while(true);
}

?

? 这种优化称作提升(hoisting)这是由于这种提升就导致了活性失败(liveness failure):这个程序无法前进。修正

?

?

import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class StopThread {
	private static boolean stopRequested;
	private static synchronized void requestStop(){
		stopRequested=true;
	}
	private static synchronized boolean stopRequested(){
		return stopRequested;
	}
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread backgroundThread =new Thread(new Runnable(){
			public void run() {
				int i=0;
				while(!stopRequested()){          //不要使用Thread.stop因为它本质是不安全的(unsafe)使用它会导致数据遭到数据破坏
					i++;
				}
			}
		});
		backgroundThread.start();
		TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
		//stopRequested=true;
		requestStop();
	}
}

?

?写入方法(requestStop())和读取(stopRequest())方法作都被同步了

?

StopThread中方法的同步是为了它的通信效果,而不是为了互斥访问。一种更加简洁,性能也可能更好的方法是将stopRequested声明为volatile。虽然volatile修饰符不执行互斥访问,但它可以保证任何一个线程在读取该field的时候都将看到最近刚刚被写入的值:

????

import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class StopThread {
	private static volatile boolean stopRequested;
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread backgroundThread =new Thread(new Runnable(){
			public void run() {
				int i=0;
				while(!stopRequested){          //不要使用Thread.stop因为它本质是不安全的(unsafe)使用它会导致数据遭到数据破坏
					i++;
				}
			}
		});
		backgroundThread.start();
		TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
		stopRequested=true;
	}
}

?

?

?

二 避免使用过度同步

??? 在一个被同步的区域内部,不要调用设计成要被覆盖的方法,或者是由客服端以函数对象的形式提供的方法。从包含该同步区域的类的角度来看这样的方法是外来的(alien)。这个类不知道该方法会做什么事情,也无法控制它,根据外来方法的作业,从同步区域调用它会导致异常,死锁或者数据的损坏。

?

以上内容全部来自《effective java》第二版 若想更深的而了解请参考原书

?

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