多线程并发环境下,数据的安全发生的条件?
- 三个条件:1:多线程并发。2:有共享数据。3:共享数据有修改的行为。满足以上3个条件之后,就会存在线程安全问题。
- 在开发中项目都是运行在服务器当中,而服务器已经将线程的定义,线程对象的创建,线程的启动等,都已经实现完了。这些代码都不需要编写。
- 最重要的是:编写的程序需要放到一个多线程的环境下运行,更需要关注的是这些数据在多线程并发的环境下是否是安全的。
开发中应该怎么解决线程安全问题?
- 不能一上来就使用线程同步机制synchronized,会让程序的执行效率降低,用户体验不好。系统的用户吞吐量降低。在不得已的情况下再选择线程同步机制。
- 1、尽量使用局部变量代替“实例变量和静态变量”。
- 2、如果必须是实例变量,那么可以考虑创建多个对象,这样实例变量的内存就不共享了。(一个线程对应1个对象,对象不共享,就没有数据安全问题了。)
- 3、如果不能使用局部变量,对象也不能创建多个,这个时候就只能选择synchronized了。线程同步机制。
- 线程同步就是线程排队了,线程排队了就会牺牲一部分效率,没办法,数据安全第一位,只有数据安全了,我们才可以谈效率。数据不安全,没有效率的事儿。
异步编程模型:异步就是并发。
- 线程t1和线程t2,各自执行各自的,t1不管t2,t2不管t1,
- 谁也不需要等谁,这种编程模型叫做: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:同步就是排队。
- 线程t1和线程t2,在线程t1执行的时候,必须等待t2线程执行结束,
- 或者说在t2线程执行的时候,必须等待t1线程执行结束,
- 两个线程之间发生了等待关系,这就是同步编程模型。
- 效率较低。线程排队执行。
Java中有三大变量线程安全:
- 实例变量:在堆中,堆只有一个。有共享数据,有可能会有线程安全问题
- 静态变量:在方法区,方法去只有一个,有共享数据,有可能会有线程安全问题
- 局部变量:在栈中。一个线程一个栈,不会共享,永远不会有线程安全问题
- 常量:也不会有线程安全问题
synchronized有三种写法:
第一种:同步代码块灵活:synchronized(){}------>synchronized(线程共享对象){同步代码块; }
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。对象锁:1个对象1把锁
第三种:在静态方法上使用synchronized static void: 表示找类锁。 类锁永远只有1把。就算创建了100个对象,那类锁也只有一把。
// 判断题:doOther方法执行的时候需要等待doSome方法的结束吗?
//不需要,因为doOther()方法没有synchronized
public class Exam01 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyClass mc = new MyClass();
Thread t1 = new MyThread(mc);
Thread t2 = new MyThread(mc);
t1.setName("t1");
t2.setName("t2");
t1.start();
Thread.sleep(1000); //这个睡眠的作用是:为了保证t1线程先执行。
t2.start();
}
}
//编写一个类继承Thread;实现多线程;重写run方法
public class MyThread extends Thread {
private MyClass mc;
public MyThread(MyClass mc){
this.mc = mc;
}
public void run(){
if(Thread.currentThread().getName().equals("t1")){
mc.doSome();
}
if(Thread.currentThread().getName().equals("t2")){
mc.doOther();
}
}
}
public class MyClass {
//这里有synchronized 线程同步对象锁
public synchronized void doSome(){
System.out.println("doSome begin");
try {
Thread.sleep(1000 * 10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("doSome over");
}
//这里没有synchronized
public void doOther(){
System.out.println("doOther begin");
System.out.println("doOther over");
}
}
判断题:
两个方法都有synchronized;
而且共享一个对象mc;对象只有一个,对象锁也只有一个
此时需要等待上一个方法结束,才能执行下一个方法
// 判断题:doOther方法执行的时候需要等待doSome方法的结束吗?
//需要;因为doOther方法上面有synchronized;并且两个方法共享一个对象;
public class Exam01 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyClass mc = new MyClass();
Thread t1 = new MyThread(mc);
Thread t2 = new MyThread(mc);
t1.setName("t1");
t2.setName("t2");
t1.start();
Thread.sleep(1000); //这个睡眠的作用是:为了保证t1线程先执行。
t2.start();
}
}
public class MyClass {
//这里有synchronized;而且共享一个对象mc
public synchronized void doSome(){
System.out.println("doSome begin");
try {
Thread.sleep(1000 * 10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("doSome over");
}
//这里也有synchronized;而且共享一个对象mc
public synchronized void doOther(){
System.out.println("doOther begin");
System.out.println("doOther over");
}
}
判断题:
两个方法都有sychronized
但是对象创建两次,而且两个方法没有共享对象
此时不需要发生等待
// 面试题:doOther方法执行的时候需要等待doSome方法的结束吗?
//不需要,因为MyClass对象是两个,两把锁。这里MyClass 创建了两次对象对象不共享
public class Exam01 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyClass mc1 = new MyClass();
MyClass mc2 = new MyClass();
Thread t1 = new MyThread(mc1);
Thread t2 = new MyThread(mc2);
t1.setName("t1");
t2.setName("t2");
t1.start();
Thread.sleep(1000); //这个睡眠的作用是:为了保证t1线程先执行。
t2.start();
}
}
public class MyClass {
//这里有synchronized;但是在对象不共享mc1
public synchronized void doSome(){
System.out.println("doSome begin");
try {
Thread.sleep(1000 * 10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("doSome over");
}
//这里也有synchronized;但是在对象不共享,这里对象锁是mc2
public synchronized void doOther(){
System.out.println("doOther begin");
System.out.println("doOther over");
}
}
判断题:类锁!!!!!!
两个方法都是静态方法:public synchronized static void
属于类锁,无论创建多少对象都只有一个类锁
只有上一个方法执行结束下一个方法才能执行,此时发生等待
// 面试题:doOther方法执行的时候需要等待doSome方法的结束吗?
//需要,因为静态方法是类锁,不管创建了几个对象,类锁只有1把。
public class Exam01 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyClass mc1 = new MyClass();
MyClass mc2 = new MyClass();
Thread t1 = new MyThread(mc1);
Thread t2 = new MyThread(mc2);
t1.setName("t1");
t2.setName("t2");
t1.start();
Thread.sleep(1000); //这个睡眠的作用是:为了保证t1线程先执行。
t2.start();
}
}
public class MyClass {
// synchronized出现在静态方法上是找类锁。
public synchronized static void doSome(){
System.out.println("doSome begin");
try {
Thread.sleep(1000 * 10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("doSome over");
}
public synchronized static void doOther(){
System.out.println("doOther begin");
System.out.println("doOther over");
}
}