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线程安全的实现方法
一:互斥同步
使用互斥来实现线程间的同步,保证共享数据在同一时刻只被一个线程使用。Java中最基本的互斥手段就是syncrhoized关键字。
syncrhoized的底层原理与操作系统中的信号量的使用类似:编译后,syncrhoized变成两个字节码指令monitorenter和monitorexit,分别位于同步块代码的前后。这两个指令都有一个reference指向锁对象。字节码执行引擎遇到monitorenter时,根据reference获取锁对象,如果能获取,或者当前线程本就获取了这个锁,那么锁的计数器+1;否则等待;当遇到monitorexit时,锁计数器-1;当计数器为0,当前线程释放锁。
二:使用concurrent包实现同步
三:锁的优化
1:自旋锁:当线程申请锁时,锁被占用,则让当前线程执行一个忙循环(自旋),看看持有锁的线程是否会很快释放锁。如果自旋后还没获得锁,才进入同步阻塞状态;
2:自适应自旋:自旋的线程自旋的时间为同一个锁上一次线程自旋并获得锁的耗时。如果对于这个锁,自旋很少有成功的,就不自旋了,避免浪费CPU资源。
3:锁粗化:如果一系列连续操作都对同一对象反复加锁和解锁,甚至加锁解锁出现在循环中,则把锁的同步范围扩大到整个连续序列,进行一次加锁解锁就够了。
4:偏向锁:锁对象偏向于当前获得它的线程,如果在接下来的没有被其他线程请求,则持有该锁的线程将不再需要进行同步操作(即:持有该锁的线程在接下来的执行中遇到同步块时不再需要lock和unlock了,直接执行即可)。当另一个线程申请该锁时,当前线程的偏向模式才会结束,让出该锁。
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