带你快速看完9.8分神作《Effective Java》—— 并发篇（工作里的这些坑你都遇到过吗？）

ゝ一世哀愁。 2024-05-24 21:31 63阅读 0赞

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### 78 同步访问共享的可变数据 ###

当多个线程共享可变数据的时候，每个读或者写数据的线程都必须执行同步。

关键字 `synchronized` 可以保证在同一时刻，只有一个线程可以执行某一个方法，或者某一个代码块。

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，都能看到由同一个锁保护的之前所有的修改效果。

Java语言规范保证读或者写一个变量是原子的（atomic），除非这个变量的类型为long或者double。

虽然语言规范保证了线程在读取原子数据的时候，不会看到任意的数值，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⻅的。为了在线程之间进行可靠的通信，也为了互斥访问，同步是必要的。

> 这归因于Java语言规范中的内存模型（JMM），它规定了一个线程所做的变化何时以及如何变成对其他线程可⻅

如果对共享的可变数据的访问不能同步，其后果将非常可怕，例如下面这段程序：

public class StopThread {
       
        
    	private static Boolean stopRequested;
    	
    	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
       
        
    		Thread backgroundThread = new Thread(() -> {
       
        
    			int i = 0;
    			while (!stopRequested)
    				i++;
    		});
    		backgroundThread.start();
    		TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    		stopRequested = true;
    	}
    }

我们原本设想的是，这段程序运行大约一秒钟左右，之后主线程将`stopRequested`设置为`true`，使后台线程的循环终止。

但实际运行结果却是程序永远不会终止！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，虚拟机将以下代码：

while (!stopRequested)
    	i++;

转变成这样：

if (!stopRequested)
    	while (true)
    		i++;

> 编译器的优化初衷是好的，但这里却帮了倒忙！

修正这个问题的一种方式是同步访问`stopRequested`字段。这个程序会如预期般在大约一秒之内终止：

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(() -> {
       
        
                int i = 0;
                while (!stopRequested())
                    i++;
            });
            backgroundThread.start();
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            requestStop();
        }
    }

注意读和写操作都要被同步，否则无法保证同步能起作用。

还是有其他更正确的替代方法，它更加简洁，性能也可能更好。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字段的时候都将看到最近刚刚被写入的值：

public class StopThread {
       
        
    	private static volatile Boolean stopRequested;
    	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
       
        
    		Thread backgroundThread = new Thread(() -> {
       
        
    			int i = 0;
    			while (!stopRequested)
    				i++;
    		});
    		backgroundThread.start();
    		TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    		stopRequested = true;
    	}
    }

在使用`volatile`的时候务必要小心。以下面的方法为例，假设它要产生序列号：

private static volatile int nextSerialNumber = 0;
    
    public static int generateSerialNumber() {
       
        
    	return nextSerialNumber++;
    }

这段代码是有问题的，原因在于：增量操作符（++&\#

[Java]: https://blog.csdn.net/HNU_Csee_wjw/article/details/108082426
[Spring]: https://blog.csdn.net/hnu_csee_wjw/category_10931055.html