关于java:这8种保证线程安全的技术你都知道吗

并发状况下如何保障数据安全，始终都是开发人员每天都要面对的问题，稍不留神就会呈现数据异样，造成不可挽回的后果。笔者依据本人的理论开发教训，总结了上面几种保障数据安全的技术手段：

1. 无状态
2. 不可变
3. 平安的公布
4. volatile
5. synchronized
6. lock
7. cas
8. threadlocal

一. 无状态

咱们都晓得只有多个线程拜访公共资源的时候，才可能呈现数据安全问题，那么如果咱们没有公共资源，是不是就没有这个问题呢？

public class NoStatusService {public void add(String status) {System.out.println("add status:" + status);
    }

    public void update(String status) {System.out.println("update status:" + status);
    }
}

二. 不可变

如果多个线程拜访公共资源是不可变的，也不会呈现数据的安全性问题。

public class NoChangeService {

    public static final String DEFAULT_NAME = "abc";

    public void add(String status) {System.out.println("add status:" + status);
    }
}

三. 平安的公布

如果类中有公共资源，然而没有对外开放拜访权限，即对外平安公布，也没有线程平安问题

public class SafePublishService {

    private String name;

    public String getName() {return name;}

    public void add(String status) {System.out.println("add status:" + status);
    }
}

四.volatile

如果有些公共资源只是一个开关，只要求可见性，不要求原子性，这样能够用 volidate 关键字定义来解决问题。

public class FlagService {

    public volatile boolean flag = false;


    public void change() {if (flag) {System.out.println("return");
            return;
        }
        flag = true;
        System.out.println("change");
    }
}

五.synchronized

应用 JDK 外部提供的同步机制，这也是应用比拟多的伎俩，分为：办法同步 和 代码块同步，咱们优先应用代码块同步，因为办法同步的范畴更大，更耗费性能。每个对象外部都又一把锁，只有抢答那把锁的线程，能力进入代码块里，代码块执行完之后，会主动开释锁。

public class SyncService {

    private int age = 1;

    public synchronized void add(int i) {
        age = age + i;
        System.out.println("age:" + age);
    }

    public void update(int i) {synchronized (this) {
            age = age + i;
            System.out.println("age:" + age);
        }
    }
}

六.lock

除了应用 synchronized 关键字实现同步性能之外，JDK 还提供了 lock 显示锁的形式。它蕴含：可重入锁、读写锁 等更多更弱小的性能，有个小问题就是须要手动开释锁，不过在编码时提供了更多的灵活性。

public class LockService {private ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();

    public int age = 1;


    public void add(int i) {
        try {reentrantLock.lock();
            age = age + i;
            System.out.println("age:" + age);
        } finally {reentrantLock.unlock();
        }
    }
}

七.cas

JDK 除了应用锁的机制解决多线程状况下数据安全问题之外，还提供了 cas 机制。这种机制是应用 CPU 中比拟和替换指令的原子性，JDK 外面是通过 Unsafe 类实现的。cas 须要四个值：旧数据、冀望数据、新数据 和 地址，比拟旧数据 和 冀望的数据如果一样的话，就把旧数据改成新数据，以后线程一直自旋，始终到胜利为止。不过可能会呈现 aba 问题，须要应用 AtomicStampedReference 减少版本号解决。其实，理论工作中很少间接应用 Unsafe 类的，个别用 atomic 包上面的类即可。

public class AtomicService {private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();


    public int add(int i) {return atomicInteger.getAndAdd(i);
    }
}

八.threadlocal

除了下面几种解决思路之外，JDK 还提供了另外一种用空间换工夫的新思路：threadlocal。它的核心思想是：共享变量在每个线程都有一个正本，每个线程操作的都是本人的正本，对另外的线程没有影响。特地留神，应用 threadlocal 时，应用完之后，要记得调用 remove 办法，不然可能会呈现内存泄露问题。

public class ThreadLocalService {private ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();


    public void add(int i) {Integer integer = threadLocal.get();
        threadLocal.set(integer == null ? 0 : integer + i);
    }
}

总结

本文介绍了 8 种多线程状况下保障数据安全的技术手段，当然理论工作中可能会有其余。技术没有好坏之分，次要是看应用的场景，须要在不同的场景下应用不同的技术。