執行緒安全解決方案

synchronized,ReentrantLock,Atomic 使用場景描述

在實際開發過程中如果服務量，請求頻繁，就會經常碰見併發，這時候不做處理就會出現很多非法資料。這時候就需要解決執行緒安全的問題，這時候就可以使用java當中的鎖機制。常用有java關鍵synchronized、可重入鎖ReentrantLock，還有併發包下的Atomic 或者Concurrent的安全型別。

synchronized使用場景：

在資源競爭不是很激烈的情況下，偶爾出現併發，需要同步的情形下，synchronized是很合適的。原因在於，編譯程式通常會盡可能的進行優化synchronized，另外可讀性非常好，不管用沒用過5.0多執行緒包的程式設計師都能理解。可以多對方法進行加鎖（同步方法），也可以對物件進行加鎖（同步程式碼快）。

  /**
   * synchronized用id
   */
  private static volatile Long syncId=0L;

  /**
   * synchronized方式獲取id 同步方法
   * @return
   */
  public static synchronized Long getSyncId1(){
    syncId++;
    return syncId;
  }

  /**
   * synchronized方式獲取id 同步程式碼塊
   * @return
   */
  public static Long getSyncId2(){
    synchronized (syncId){
      syncId++;
      return syncId;
    }
  }

程式碼可讀性強，畢竟是java的關鍵字，執行優先順序高。synchronized關鍵字一放，就解決執行緒安全的問題。

但是還有一個問題，當前資源競爭激烈時，對於部分執行緒遲遲獲取不到鎖，這時候會出現一個鎖升級的過程，且鎖升級的過程是不可逆的。當從輕量級鎖到偏向鎖，再到一個重量級鎖。效能會大大的降低。

在資源競爭激烈可以使用其他方式來加鎖。

ReentrantLock使用場景:

ReentrantLock提供了多樣化的同步，比如有時間限制的同步，可以被Interrupt的同步（synchronized的同步是不能Interrupt的）等。在資源競爭不激烈的情形下，效能稍微比synchronized差點點。但是當同步非常激烈的時候，synchronized的效能一下子能下降好幾十倍。而ReentrantLock還能保證正常的效能。

且這個鎖可以定義成公平鎖還可以定義成非公平鎖。

  /**
   * ReentrantLock用id
   */
  private static volatile Long lockId=0L;

  /**
   * ReentrantLock公平鎖
   */
  private static final ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock(true);


  /**
   * ReentrantLock方式獲取id
   * @return
   */
  public static Long getLockId(){
    reentrantLock.lock();
    try {
      lockId++;
      return lockId;
    }catch (Exception e){
      e.printStackTrace();
      return getLockId();
    }finally {
      reentrantLock.unlock();
    }
  }

我這裡以公平鎖作為演示物件。ReentrantLock還可以檢視鎖的狀態,鎖是否被鎖上了.
可以檢視當前有多少執行緒再等待鎖。但是因為ReentrantLock是悲觀鎖，加鎖時會對資源進行加鎖，當讀取頻繁時效能會不如CAS的樂觀鎖。所以讀取頻繁使用樂觀鎖，寫入頻繁使用悲觀鎖。

Atomic或者Concurrent使用場景:

和上面的類似，不激烈情況下，效能比synchronized略遜，而激烈的時候，也能維持常態。激烈的時候，Atomic的效能會優於ReentrantLock一倍左右。但是其有一個缺點，就是隻能同步一個值，一段程式碼中只能出現一個Atomic的變數，多於一個同步無效。因為他不能在多個Atomic之間同步。

  /**
   * Atomic用id
   */
  private static volatile AtomicLong atomicId=new AtomicLong(0L);

  /**
   * Atomic方式獲取id
   * @return
   */
  public static Long getAtomicId(){
    return atomicId.addAndGet(1);
  }

對於其他型別的比如和Map和Set可以使用用併發包下的ConcurrentHashMap和ConcurrentHashSet等執行緒安全的資料型別。

  /**
   * 執行緒安全的hashMap
   */
  private static ConcurrentHashMap<String,String> hashMap = new ConcurrentHashMap<>();
  
  public static void put(String key,String value){
    hashMap.put(key,value);
  }

  public static String get(String key{
    return hashMap.get(key);
  }

ConcurrentHashMap內部的實現是CAS的樂觀鎖，當鎖無法取得會開始自旋，直到下一次取得鎖。

到此這篇關於Java執行緒安全解決方案(synchronized,Atomic)的文章就介紹到這了,更多相關Java執行緒安全內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們！