java获取线程池排队状态 java多线程排队

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kekenai 2023-10-09 08:47:57

文章标签 java获取线程池排队状态 java 线程安全线程同步局部变量 文章分类 Java 后端开发

线程安全问题

关注数据在多线程并发环境下是否安全。

1、什么时候数据会在多线程并发的环境下会存在安全问题？

三个条件：

条件1：多线程并发

条件2：有共享数据

条件3：共享数据有修改行为

满足以上三个条件后，就会存在线程安全问题。

2、怎么样解决线程安全问题？

当多线程并发的环境下，有共享数据，并且这个数据还会被修改，此时就会存在安全问题。

如何解决？

线程排队执行。（不能并发）用排队解决线程安全问题。

这种机制被称为： 线程同步机制。

专业术语叫：线程同步，实际上就是线程不能并发了，必须排队执行

解决线程安全问题：使用线程同步机制。

线程同步就是线程排队了，线程排队就会牺牲一部分效率。但是，没办法，数据安全才是第一位，只有数据安全了，我们才能谈效率，数据不安全，就没有效率那回事了。

3、说到线程同步，就涉及到：

异步编程模型：

线程t1和线程t2，各自执行各自的，t1不管t2，t2也不管t1，谁也不需要等谁，这种编程模型就叫作：异步编程模型。

其实就是：多线程并发（效率较高）

同步编程模型：

线程t1和线程t2，在线程t1执行的时候，必须等待线程t2执行结束，或者说线程t2执行时，必须等待线程t1执行结束，俩个线程之间发生了等待关系，这就是同步编程模型。

线程同步：

同步就是排队。由于同一进程的多个线程共享同一块存储空间，再带来方便的同时，也带来了访问冲突问题，为保证数据在方法中被访问时的正确性，于是在访问时加入了 锁机制 synchronized,当一个对象获得对象的排它锁，独占资源，其他线程必须等待，使用后释放锁即可。但是存在以下问题：

一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起；
在多线程的竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题；
如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级到置，引起性能问题；

4、Java中有三大变量

**实例变量：**在堆中。

**静态变量：**在方法去中。

**局部变量：**在栈中。

以上三大变量中：

局部变量永远都不会存在线程安全问题，因为局部变量不共享。（一个线程一个栈）

实例变量在堆中，堆只有一个。

静态变量在方法区中，方法区只有一个。

堆和方法区都是多线程共享的，所以可能存在线程安全问题。

如果使用局部变量的话：

建议使用：StringBuilder。

因为局部变量不存在线程安全问题，选择StringBuilder。

StringBuffer效率较低。

ArrayList是非线程安全的。

Vector是线程安全的。

HashMap ， HashSet是非线程安全的。

Hashtable是线程安全的。

5、synchronized有三种写法：

第一种：同步代码块

灵活

synchronized (线程共享对象 Obj)

同步代码块

}

**Obj **称之为 同步监视器 。 Obj 可以是任何对象，但是推荐使用共享对象作为同步监视器

第二种：在实例方法上使用synchronized

表示共享对象一定是this

并且同步代码块是整个方法体

第三种：在静态方法上使用synchronized

表示找类锁

类锁永远只有一把

就算创建了10000个对象，类锁也只有一把

同步方法中无需指定同步监视器，因为同步方法的同步监视器就是 this ，就是这个对象本身，

或者class。

对象锁：一个对象一把锁，100个对象100把锁。
类锁：100个对象也只有一把类锁。

6、Lock(锁)

扩展

JDK 5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显示定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当。
java.util.concurrent.locks.Lock 接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对象的独占访问，每一次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。
ReentrantLock 类实现了 Lock ，它拥有与synchronized 相同的并发性和内存语义，在实现线程安全控制中，常用 ReentrantLock ，可显示加锁，释放锁。

//定义lock 锁
	private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    public void method() {
        lock.lock();  //加锁
        try{
            .....
        }
        finally{
            lock.unlock(); //解锁
        }
    }