Java线程中的安全策略实例分析

这篇文章主要介绍“Java线程中的安全策略实例分析”，在日常操作中，相信很多人在Java线程中的安全策略实例分析问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Java线程中的安全策略实例分析”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！不可变对象需要满足的条件（1）对象创建以后其状态就不能修改（2）对象所有域都是final类型（3）对象是正确创建的（在对象创建期间，this引用没有溢出）对于不可变对象，可以参见JDK中的String类final关键字：类、方法、变量（1）修饰类：该类不能被继承，String类，基础类型的包装类（比如Integer、Long等）都是final类型。final类中的成员变量可以根据需要设置为final类型，但是final类中的所有成员方法，都会被隐式的指定为final方法。（2）修饰方法：锁定方法不被继承类修改；效率。注意：一个类的private方法会被隐式的指定为final方法（3）修饰变量：基本数据类型变量（数值被初始化后不能再修改）、引用类型变量（初始化之后则不能再指向其他的对象）在JDK中提供了一个Collections类，这个类中提供了很多以unmodifiable开头的方法，如下：Collections.unmodifiableXXX: Collection、List、Set、Map…其中Collections.unmodifiableXXX方法中的XXX可以是Collection、List、Set、Map…此时，将我们自己创建的Collection、List、Set、Map，传递到Collections.unmodifiableXXX方法中，就变为不可变的了。此时，如果修改Collection、List、Set、Map中的元素就会抛出java.lang.UnsupportedOperationException异常。在Google的Guava中，包含了很多以Immutable开头的类，如下：ImmutableXXX,XXX可以是Collection、List、Set、Map…注意：使用Google的Guava，需要在Maven中添加如下依赖包：（1）Ad-hoc线程封闭：程序控制实现，最糟糕，忽略（2）堆栈封闭：局部变量，无并发问题（3）ThreadLocal线程封闭：特别好的封闭方法1. StringBuilder -> StringBufferStringBuilder:线程不安全；StringBuffer：线程不安全；字符串拼接涉及到多线程操作时，使用StringBuffer实现在一个具体的方法中，定义一个字符串拼接对象，此时可以使用StringBuilder实现。因为在一个方法内部定义局部变量进行使用时，属于堆栈封闭，只有一个线程会使用变量，不涉及多线程对变量的操作，使用StringBuilder即可。2. SimpleDateFormat -> JodaTimeSimpleDateFormat:线程不安全，可以将其对象的实例化放入到具体的时间格式化方法中，实现线程安全
JodaTime：线程安全SimpleDateFormat线程不安全的代码示例如下：修改成如下代码即可。对于JodaTime需要在Maven中添加如下依赖包：示例代码如下：3. ArrayList、HashSet、HashMap等Collections集合类为线程不安全类4. 先检查再执行：if(condition(a)){handle(a);}注意：这种写法是线程不安全的！！！！！两个线程同时执行这种操作，同时对if条件进行判断，并且a变量是线程共享的，如果两个线程均满足if条件，则两个线程会同时执行handle(a)语句，此时，handle(a)语句就可能不是线程安全的。不安全的点在于两个操作中，即使前面的执行过程是线程安全的，后面的过程也是线程安全的，但是前后执行过程的间隙不是原子性的，因此，也会引发线程不安全的问题。实际过程中，遇到if(condition(a)){handle(a);}类的处理时，考虑a是否是线程共享的，如果是线程共享的，则需要在整个执行方法上加锁，或者保证if(condition(a)){handle(a);}的前后两个操作（if判断和代码执行）是原子性的。ArrayList:线程不安全；Vector:同步操作，但是可能会出现线程不安全的情况，线程不安全的代码示例如下：Stack：继承自Vector，先进后出。HashMap：线程不安全；HashTable：线程安全，注意使用HashTable时，Key, Value都不能为null；注意：在遍历集合的时候，不要对集合进行更新操作。当需要对集合中的元素进行删除操作时，可以遍历集合，先对需要删除的元素进行标记，集合遍历结束后，再进行删除操作。例如，下面的示例代码：J.U.C表示的是java.util.concurrent报名的缩写。ArrayList:线程不安全；CopyOnWriteArrayList:线程安全；写操作时复制，当有新元素添加到CopyOnWriteArrayList数组时，先从原有的数组中拷贝一份出来，然后在新的数组中进行写操作，写完之后再将原来的数组指向到新的数组。整个操作都是在锁的保护下进行的。CopyOnWriteArrayList缺点：（1）每次写操作都需要复制一份，消耗内存，如果元素特别多，可能导致GC；（2）不能用于实时读的场景，适合读多写少的场景；CopyOnWriteArrayList设计思想：（1）读写分离（2）最终一致性（3）使用时另外开辟空间，解决并发冲突注意：CopyOnWriteArrayList读操作时，都是在原数组上进行的，不需要加锁，写操作时复制，当有新元素添加到CopyOnWriteArrayList数组时，先从原有的集合中拷贝一份出来，然后在新的数组中进行写操作，写完之后再将原来的数组指向到新的数组。整个操作都是在锁的保护下进行的。CopyOnWriteArraySet:线程安全的免费云主机域名，底层实现使用了CopyOnWriteArrayList。ConcurrentSkipListSet：JDK6新增的类，支持排序。可以在构造时，自定义比较器，基于Map集合。在多线程环境下，ConcurrentSkipListSet中的contains()方法、add()、remove()、retain()等操作，都是线程安全的。但是，批量操作，比如：containsAll()、addAll()、removeAll()、retainAll()等操作，并不保证整体一定是原子操作，只能保证批量操作中的每次操作是原子性的，因为批量操作中是以循环的形式调用的单步操作，比如removeAll()操作下以循环的方式调用remove()操作。如下代码所示：所以，在执行ConcurrentSkipListSet中的批量操作时，需要考虑加锁问题。注意：ConcurrentSkipListSet类不允许使用空元素(null)。ConcurrentHashMap:线程安全，不允许空值ConcurrentSkipListMap：是TreeMap的线程安全版本，内部是使用SkipList跳表结构实现（1）ConcurrentSkipListMap中的Key是有序的，ConcurrentHashMap中的Key是无序的；（2）ConcurrentSkipListMap支持更高的并发，对数据的存取时间和线程数几乎无关，也就是说，在数据量一定的情况下，并发的线程数越多，ConcurrentSkipListMap越能体现出它的优势。注意：在非对线程下尽量使用TreeMap，另外，对于并发数相对较低的并行程序，可以使用Collections.synchronizedSortedMap，将TreeMap进行包装；对于高并发程序，使用ConcurrentSkipListMap提供更高的并发度；在多线程高并发环境中，需要对Map的键值对进行排序，尽量使用ConcurrentSkipListMap。到此，关于“Java线程中的安全策略实例分析”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注百云主机网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！

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