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java線程安全變數

發布時間:2023-11-03 20:31:56

『壹』 在 java 程序中怎麼保證多線程的運行安全

零基礎學習java可按照這份大綱來進行學習
第一階段:Java專業基礎課程
階段目標:
1. 熟練掌握Java的開發環境與編程核心知識
2. 熟練運用Java面向對象知識進行程序開發
3. 對Java的核心對象和組件有深入理解
4. 熟練應用JavaAPI相關知識
5. 熟練應用JAVA多線程技術
6. 能綜合運用所學知識完成一個項目
知識點:
1、基本數據類型,運算符,數組,掌握基本數據類型轉換,運算符,流程式控制制。
2、數組,排序演算法,Java常用API,類和對象,了解類與對象,熟悉常用API。
3、面向對象特性,集合框架,熟悉面向對象三大特性,熟練使用集合框架。
4、IO流,多線程。
5、網路協議,線程運用。
第二階段:JavaWEB核心課程
階段目標:
1. 熟練掌握資料庫和MySQL核心技術
2. 深入理解JDBC與DAO資料庫操作
3. 熟練運用JSP及Servlet技術完成網站後台開發
4. 深入理解緩存,連接池,註解,反射,泛型等知識
5. 能夠運用所學知識完成自定義框架
知識點:
1、資料庫知識,範式,MySQL配置,命令,建庫建表,數據的增刪改查,約束,視圖,存儲過程,函數,觸發器,事務,游標,建模工具。
2、深入理解資料庫管理系統通用知識及MySQL資料庫的使用與管理。為Java後台開發打下堅實基礎。Web頁面元素,布局,CSS樣式,盒模型,JavaScript,jQuery。
3、掌握前端開發技術,掌握jQuery。
4、Servlet,EL表達式,會話跟蹤技術,過濾器,FreeMarker。
5、掌握Servlet相關技術,利用Servlet,JSP相關應用技術和DAO完成B/S架構下的應用開發。
6、泛型,反射,註解。
7、掌握JAVA高級應用,利用泛型,註解,枚舉完成自己的CRUD框架開發為後續框架學習做鋪墊。
8、單點登錄,支付功能,項目整合,分頁封裝熟練運用JSP及Servlet核心知識完成項目實戰。
第三階段:JavaEE框架課程
階段目標:
1. 熟練運用Linux操作系統常見命令及完成環境部署和Nginx伺服器的配置
2. 熟練運用JavaEE三大核心框架:Spring,SpringMVC,MyBatis
3. 熟練運用Maven,並使用SpringBoot進行快速框架搭建
4. 深入理解框架的實現原理,Java底層技術,企業級應用等
5. 使用Shiro,Ztree和Spring,SpringMVC,Myts完成企業項目
知識點:
1、Linux安裝配置,文件目錄操作,VI命令,管理,用戶與許可權,環境部署,Struts2概述,hiberante概述。
2、Linux作為一個主流的伺服器操作系統,是每一個開發工程師必須掌握的重點技術,並且能夠熟練運用。
3、SSH的整合,MyBatis,SpringMVC,Maven的使用。
4、了解AOP原理,了解中央控制器原理,掌握MyBatis框架,掌握SSM框架的整合。
5、Shiro,Ztree,項目文檔,項目規范,需求分析,原型圖設計,資料庫設計,工程構建,需求評審,配置管理,BUG修復,項目管理等。
6、獨立自主完成一個中小型的企業級綜合項目的設計和整體架構的原型和建模。獨立自主完成一個大型的企業級綜合項目,並具備商業價值

『貳』 請簡要說明java中線程安全是怎麼回事

如果你的代碼所在的進程中有多個線程在同時運行,而這些線程可能會同時運行這段代碼。如果每次運行結果和單線程運行的結果是一樣的,而且其他的變數的值也和預期的是一樣的,就是線程安全的。
或者說:一個類或者程序所提供的介面對於線程來說是原子操作或者多個線程之間的切換不會導致該介面的執行結果存在二義性,也就是說我們不用考慮同步的問題。
線程安全問題都是由全局變數及靜態變數引起的。
若每個線程中對全局變數、靜態變數只有讀操作,而無寫操作,一般來說,這個全局變數是線程安全的;若有多個線程同時執行寫操作,一般都需要考慮線程同步,否則就可能影響線程安全。

比如一個 ArrayList 類,在添加一個元素的時候,它可能會有兩步來完成:1. 在 Items[Size] 的位置存放此元素;2. 增大 Size 的值。
在單線程運行的情況下,如果 Size = 0,添加一個元素後,此元素在位置 0,而且 Size=1;
而如果是在多線程情況下,比如有兩個線程,線程 A 先將元素存放在位置 0。但是此時 CPU 調度線程A暫停,線程 B 得到運行的機會。線程B也向此 ArrayList 添加元素,因為此時 Size 仍然等於 0 (注意哦,我們假設的是添加一個元素是要兩個步驟哦,而線程A僅僅完成了步驟1),所以線程B也將元素存放在位置0。然後線程A和線程B都繼續運行,都增加 Size 的值。
那好,現在我們來看看 ArrayList 的情況,元素實際上只有一個,存放在位置 0,而 Size 卻等於 2。這就是「線程不安全」了。
編輯本段線程安全性類要成為線程安全的,首先必須在單線程環境中有正確的行為。如果一個類實現正確(這是說它符合規格說明的另一種方式),那麼沒有一種對這個類的對象的操作序列(讀或者寫公共欄位以及調用公共方法)可以讓對象處於無效狀態,觀察到對象處於無效狀態、或者違反類的任何不可變數、前置條件或者後置條件的情況。
此外,一個類要成為線程安全的,在被多個線程訪問時,不管運行時環境執行這些線程有什麼樣的時序安排或者交錯,它必須仍然有如上所述的正確行為,並且在調用的代碼中沒有任何額外的同步。其效果就是,在所有線程看來,對於線程安全對象的操作是以固定的、全局一致的順序發生的。
正確性與線程安全性之間的關系非常類似於在描述 ACID(原子性、一致性、獨立性和持久性)事務時使用的一致性與獨立性之間的關系:從特定線程的角度看,由不同線程所執行的對象操作是先後(雖然順序不定)而不是並行執行的。

線程安全性不是一個非真即假的命題。 Vector 的方法都是同步的,並且 Vector 明確地設計為在多線程環境中工作。但是它的線程安全性是有限制的,即在某些方法之間有狀態依賴(類似地,如果在迭代過程中 Vector 被其他線程修改,那麼由 Vector.iterator() 返回的 iterator會拋出)。
對於 Java 類中常見的線程安全性級別,沒有一種分類系統可被廣泛接受,不過重要的是在編寫類時盡量記錄下它們的線程安全行為。
Bloch 給出了描述五類線程安全性的分類方法:不可變、線程安全、有條件線程安全、線程兼容和線程對立。只要明確地記錄下線程安全特性,那麼您是否使用這種系統都沒關系。這種系統有其局限性 -- 各類之間的界線不是百分之百地明確,而且有些情況它沒照顧到 -- 但是這套系統是一個很好的起點。這種分類系統的核心是調用者是否可以或者必須用外部同步包圍操作(或者一系列操作)。下面幾節分別描述了線程安全性的這五種類別。不可變不可變的對象一定是線程安全的,並且永遠也不需要額外的同步[1]。因為一個不可變的對象只要構建正確,其外部可見狀態永遠也不會改變,永遠也不會看到它處於不一致的狀態。Java 類庫中大多數基本數值類如 Integer 、 String 和 BigInteger 都是不可變的。線程安全線程安全的對象具有在上面「線程安全」一節中描述的屬性 -- 由類的規格說明所規定的約束在對象被多個線程訪問時仍然有效,不管運行時環境如何排列,線程都不需要任何額外的同步。這種線程安全性保證是很嚴格的 -- 許多類,如 Hashtable 或者 Vector 都不能滿足這種嚴格的定義。有條件的線程安全有條件的線程安全類對於單獨的操作可以是線程安全的,但是某些操作序列可能需要外部同步。條件線程安全的最常見的例子是遍歷由 Hashtable 或者 Vector 或者返回的迭代器 -- 由這些類返回的 fail-fast 迭代器假定在迭代器進行遍歷的時候底層集合不會有變化。為了保證其他線程不會在遍歷的時候改變集合,進行迭代的線程應該確保它是獨占性地訪問集合以實現遍歷的完整性。通常,獨占性的訪問是由對鎖的同步保證的 -- 並且類的文檔應該說明是哪個鎖(通常是對象的內部監視器(intrinsic monitor))。
如果對一個有條件線程安全類進行記錄,那麼您應該不僅要記錄它是有條件線程安全的,而且還要記錄必須防止哪些操作序列的並發訪問。用戶可以合理地假設其他操作序列不需要任何額外的同步。線程兼容線程兼容類不是線程安全的,但是可以通過正確使用同步而在並發環境中安全地使用。這可能意味著用一個 synchronized 塊包圍每一個方法調用,或者創建一個包裝器對象,其中每一個方法都是同步的(就像 Collections.synchronizedList() 一樣)。也可能意味著用 synchronized 塊包圍某些操作序列。為了最大程度地利用線程兼容類,如果所有調用都使用同一個塊,那麼就不應該要求調用者對該塊同步。這樣做會使線程兼容的對象作為變數實例包含在其他線程安全的對象中,從而可以利用其所有者對象的同步。
許多常見的類是線程兼容的,如集合類 ArrayList 和 HashMap 、 java.text.SimpleDateFormat 、或者 JDBC 類 Connection 和 ResultSet 。線程對立線程對立類是那些不管是否調用了外部同步都不能在並發使用時安全地呈現的類。線程對立很少見,當類修改靜態數據,而靜態數據會影響在其他線程中執行的其他類的行為,這時通常會出現線程對立。線程對立類的一個例子是調用 System.setOut() 的類。

『叄』 java如何實現靜態變數多線程安全問題

public class A { public void method01(){ //dosomething } public void method02(){ //dosomething } //public void method03(){ public static void method03(){ // 靜態方法里才可以有今天變數 static Map map = new TreeMap(); static String x=「」; // 如果你的 method4,5,6是非同步的, 5,6得到的值就是不確定的, // 有可能是4之前的值,也有可能是4的賦值 method4(){ 這裡面會給map和x賦值 } method5(){ 這裡面會用到map和x } method6(){ 這裡面會用到map和x } }}

『肆』 java里線程安全是什麼意思有什麼作用

比如說,兩個線程操作同一個ArrayList變數,那麼一個線程這一時刻讀的數據可能在下一刻要改變。

一般在類似於下面的情景下考慮線程安全的問題:

ArrayList procts=new ArrayList ();
procts用來存放生產出來的產品。
現在假設:有3個消費者線程,2個生產者線程。
每個生產者線程生產出一個產品,執行
procts.add(new Proct());
每個消費者線程消費一個產品執行
if(procts.size()>=1){ procts.remove(0);}

如果procts里現在只有一個產品可以消費,但是有2個消費者線程請求消費,那麼就有可能出現一個產品被同時消費的問題,而這是和實際不符的。

但是不同的線程訪問Vector的時候不會發生這種錯誤,因為java會有相應的機制是同一時刻只有一個線程對這個變數操作。

這就是所謂的:
Vector:是線程安全的
ArrayList:不是線程安全的

『伍』 Java中如何保證線程安全性

並發(concurrency)一個並不陌生的詞,簡單來說,就是cpu在同一時刻執行多個任務。

而Java並發則由多線程實現的。

在jvm的世界裡,線程就像不相乾的平行空間,串列在虛擬機中。(當然這是比較籠統的說法,線程之間是可以交互的,他們也不一定是串列。)

多線程的存在就是壓榨cpu,提高程序性能,還能減少一定的設計復雜度(用現實的時間思維設計程序)。

這么說來似乎線程就是傳說中的銀彈了,可事實告訴我們真正的銀彈並不存在。

多線程會引出很多難以避免的問題, 如死鎖,臟數據,線程管理的額外開銷,等等。更大大增加了程序設計的復雜度。

但他的優點依舊不可替代。

死鎖和臟數據就是典型的線程安全問題。

簡單來說,線程安全就是:在多線程環境中,能永遠保證程序的正確性。

只有存在共享數據時才需要考慮線程安全問題。

java內存區域:

其中,方法區和堆就是主要的線程共享區域。那麼就是說共享對象只可能是類的屬性域或靜態域。

了解了線程安全問題的一些基本概念後, 我們就來說說如何解決線程安全問題。我們來從一個簡單的servlet示例來分析:

1. 了解業務場景的線程模型

這里的線程模型指的是: 在該業務場景下, 可能出現的線程調用實況。

眾所周知,Servlet是被設計為單實例,在請求進入tomcat後,由Connector建立連接,再講請求分發給內部線程池中的Processor,

此時Servlet就處於一個多線程環境。即如果存在幾個請求同時訪問某個servlet,就可能會有幾個線程同時訪問該servlet對象。如圖:

線程模型,如果簡單的話,就在腦海模擬一下就好了,復雜的話就可以用紙筆或其他工具畫出來。

2. 找出共享對象

這里的共享對象就很明顯就是ReqCounterServlet。

3. 分析共享對象的不變性條件

不變性條件,這個名詞是在契約式編程的概念中的。不變性條件保證類的狀態在任何功能被執行後都保持在一個可接受的狀態。

這里可以引申出,不可變對象是線程安全的。(因為不可變對象就沒有不變性條件)

不變性條件則主要由對可變狀態的修改與訪問構成。

這里的servlet很簡單, 不變性條件大致可以歸納為: 每次請求進入時count計數必須加一,且計數必須正確。

在復雜的業務中, 類的不變性條件往往很難考慮周全。設計的世界是險惡的,只能小心謹慎,用測量去證明,最大程度地減少錯誤出現的幾率。

4. 用特定的策略解決線程安全問題。

如何解決的確是該流程的重點。目前分三種方式解決:

第一種,修改線程模型。即不在線程之間共享該狀態變數。一般這個改動比較大,需要量力而行。

第二種,將對象變為不可變對象。有時候實現不了。

第三種,就比較通用了,在訪問狀態變數時使用同步。 synchronized和Lock都可以實現同步。簡單點說,就是在你修改或訪問可變狀態時加鎖,獨占對象,讓其他線程進不來。

這也算是一種線程隔離的辦法。(這種方式也有不少缺點,比如說死鎖,性能問題等等)

其實有一種更好的辦法,就是設計線程安全類。《代碼大全》就有提過,問題解決得越早,花費的代價就越小。

是的,在設計時,就考慮線程安全問題會容易的多。

首先考慮該類是否會存在於多線程環境。如果不是,則不考慮線程安全。

然後考慮該類是否能設計為不可變對象,或者事實不可變對象。如果是,則不考慮線程安全

最後,根據流程來設計線程安全類。

設計線程安全類流程:

1、找出構成對象狀態的所有變數。

2、找出約束狀態變數的不變性條件。

3、建立對象狀態的並發訪問管理策略。

有兩種常用的並發訪問管理策略:

1、java監視器模式。 一直使用某一對象的鎖來保護某狀態。

2、線程安全委託。將類的線程安全性委託給某個或多個線程安全的狀態變數。(注意多個時,這些變數必須是彼此獨立,且不存在相關聯的不變性條件。)

『陸』 Java中所說的線程安全是指什麼

關於線程安全,是指當多個線程訪問同一個變數時,該變數不會因為多線程訪問產生意想不到的問題,為了避免多線程訪問的不可預知的問題,對於程序中多線程能訪問到的變數要加鎖,即加synchronized,放在同步塊中,或者對改變該變數值的方法加synchronized限制。當然jdk中自帶的一些類本身就實現了該機制,本身就是線程安全的,比如StringBuffer,Vector等。

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