Java Concurrency 基礎知識

1.線程安全 
a．無狀態的類是線程安全的 
b．所有狀態都具有原子性的類是線程安全的 
原子性：即對該類的操作是不被打斷的，即使在多線程的環境下 
如果一個類只有單個狀態，推薦使用jdk中的java.util.concurrent.atomic包AtomicBoolean 
AtomicInteger 
AtomicIntegerArray 
AtomicIntegerFieldUpdater 
AtomicLong 
AtomicLongArray 
AtomicLongFieldUpdater 
AtomicMarkableReference 
AtomicReference 
AtomicReferenceArray 
AtomicReferenceFieldUpdater 
AtomicStampedReference 
這些類作為狀態都具有原子性 
2.Synchronized 
a.如果一個方法用Synchronized關鍵字修飾，則調用該方法所用的鎖，為調用方法的對象的固有鎖（如反射），如果同時帶有Static關鍵字修飾，則使用的鎖為該方法所在的類的固有鎖。 
固有鎖：每個對象都隱性地帶有一個鎖，該鎖為重入鎖（重入鎖將在后文介紹），用于synchronized關鍵字 

3.重入鎖 
關 于重入鎖的解釋用書中英文的解釋會更準確：But because intrinsic locks are reentrant, if a thread tries to acquire a lock that it already holds, the request succeeds. 

可能看完上面的還是有點難理解 
舉一個書中的例子： 
看以下代碼 
 
假設不是可重入鎖，那會出現一個什么現象？ 
調用super.doSomething()時發現該方法被鎖住了，然后等待，但等待的鎖自己正持有著，也就變成了死鎖 

重入鎖的實現： 
重 入鎖是通過一個count和記錄owner--一個持有該鎖的Thread來實現的。當count值為0，認為這個鎖當前沒被任何線程持有。當 一個線程持有了該鎖了，jvm就會把owner置為該線程，并把count置為1，如果同樣鎖線程再次請求該鎖，那jvm就會把count+1，如果線程 退出同步塊，則count-1，當count為0時，鎖就釋放了。 

4.線程狀態的鎖操作 
對于每一個涉及到多個變量的不變量，所有涉及到的變量都應該用同一個鎖來進行同步 
怎么理解呢？ 
看例子： 
 
在 vector中，每個方法都是用synchronized修飾的，但在上面的使用中--如果兩個線程先后進入該語句塊，再輪流執行 vector.contain(element)，顯然還是會添加兩次同樣的element到vector中，所以還是不能保證vector的原子性 

5.程序中的代碼是可能被打亂的 
如果沒有進行同步，編譯器，進程，和運行環境將有可能會打亂運行的順序。 
如文中所舉例子： 
 
將有可能出現這樣的狀況：輸出結果為0. 
這是因為執行的順序被打亂了 

6.64位數據的讀或寫是非原子性的 
一般的數據類型，如int，執行 
int a = 1； 
int b = a； 
這些操作都是原子操作，但是像long，double就不是了 
jvm是允許把64位數據的讀和寫分開兩次操作的，每次操作32位。 
因此，有些項目，我們對某些數據的實時性不會太在意，就不會定義該變量為原子變量，但如果是long或者double類型，就要小心了。很有可能某用戶在讀取的時候讀到的是前一個數據的前32位，和后一個數據的后32位 

7.volatile關鍵字 
當 一個變量用volatile聲明了，編譯器會放一個notice到該變量的共享區，然后當執行的時候，就不會對這個變量在程序中的執行順序進行 修改。并且volatile不會緩存在寄存器中，也不會緩存在別的進程中，因此，讀volatile修飾的變量時總能返回一個最新更新的值。 

使用鎖能同時保證變量的可見性和原子性，但volatile只能保證其可見性。 

什么時候不適合使用volatile？ 
舉一個經典的例子：i++操作，在并發環境下volatile是不能保證其正確性的 

什么時候可以用volatile？ 
* 該變量的值不依賴該變量當前的值，像i++，或者你能保證該變量的更新只在單線程的環境下出現 
* 該變量不和其他的變量一起包含在一個不變量中，如上文的vector 
* 由于其他的原因，該變量不需要使用鎖