编写线程安全的代码

二、简介
1.什么是线程安全？
（1）控制多个线程对某个资源的有序访问或修改
（2）如果一个类在多线程的访问下，其状态是可以预测的，并且不需要额外的同步，那么这个类就是线程安全的类
2.为什么要线程安全？
（1）线程不安全会造成数据错误，修正数据错误是费时费力的
（2）线程不安全会导致程序发生一些异常行为，而且这种行为很难查找
（3）线程不安全的现象一般只有在并发量大时才会出现，因此很难重现

三、线程不安全产生原因
1.线程工作内存与主存交互
当线程操作某个共享变量时，可能的执行顺序如下：
（1）从主存复制变量到当前工作内存
（2）执行代码，改变共享变量的值
（3） 将工作内存数据同步回主存
2. 内存可见性与互斥性
（1）可见性：一个线程的执行结果可以被另一个线程所看到
（2）互斥性：在同一时间只能有一个线程对变量的主存进行操作

四、怎样实现线程安全代码？
1.不变对象
（1）它的所有字段都是 final
（2）该类声明为 final
（3）不允许 this 引用在构造期间逸出
（4）任何包含对可变对象（如数组、集合或类似 Date 的可变类）引用的字段：
    a.是私有的
    b.从来不被返回
    c.是对它们所引用对象的唯一引用
    d.构造后不会更改被引用对象的状态
2.可变对象
（1）明确共享资源 ：类变量、实例变量
（2）利用同步和锁机制 ：解决内存的可见性和互斥性
    a）synchronized
    保证可见性和互斥性
    执行顺序如下：
    （1）获得同步锁（互斥）
    （2）清空线程工作内存
    （3）从主存拷贝变量副本到线程工作内存（对本线程可见）
    （4）在线程中对变量进行处理
    （5）将变量从线程工作内存写回到主存（对其他线程可见）
    （6）释放锁（解除互斥）
    b）volatile
    只保证了可见性
    直接操作主存
    （1）本线程可以看到其他线程写入的最新结果
    （2）其他线程也可以看到本线程写入的最新结果
    c）wait,notify,notifyAll
    用于线程间进行协调，从而使得共享资源不可能达到不一致的状态，因此共享资源是线程安全的
    d） j.u.c包
    也包括锁机制（Lock）、协调机制（Condition）
    包结构：
    （1）线程池
    （2）同步集合
    （3）锁
    （4）原子操作
3.  ThreadLocal类
线程本地变量，防止内存泄漏
set(T)
T get()
remove()


ThreadLocal的OOM：非单例类，未调用ThreadLocal.remove造成的Memory Leak
view plain
public class A { 
private final ThreadLocal t = new ThreadLocal(); 
public void a() { 
  t.set(someObject); 
} 
public static void main(String[] args) { 
  while(true) { 
    new A().a(); 
  } 
} 
} 


五、常见问题
1. 单例类（不要有实例变量）
（1）依靠Spring容器依赖注入的类
（2）Servlet类
2. 常用类（注意其线程安全性描述）
（1）SimpleDateFormat
（2）XPathFactory
view plain
private static final SimpleDateFormat DATE_FORMATTER = new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd”); 
public String formatDate(Date d) { 
return DATE_FORMATTER.format(d); 
} 


六、参考资料
Java Concurrency in Practice
JDK 5.0 Documentation：SimpleDateFormat及XPathFactory的Javadoc