Java线程安全的类,如何实现一个线程安全的类
00-1010前言无状态无共享状态消息传递不可变状态同步块volatility域摘要使用java.util.concurrent中的数据结构
00-1010几乎每个Java应用程序都使用线程。像Tomcat这样的Web服务器在单独的工作线程中处理每个请求，胖客户端在专用的工作线程中处理长时间运行的请求，甚至批处理也使用Java . util . concurrent . forkjoinpool来提高性能。
因此，有必要以线程安全的方式编写类，这可以通过以下技术之一来实现。
00-1010当多个线程访问同一个实例或静态变量时，您必须以某种方式协调对变量的访问。最简单的方法是避免使用实例或静态变量。没有实例变量的类中的方法只使用局部变量和方法参数。下面的示例显示了这样一个方法，它是java.lang.Math类的一部分：
public static int subtract exact(int x，int y){ int r=x-y；if((x ^ y)(x ^ r))0){ throw new arithmetic exception(整数溢出)；} return r；}
00-1010如果无法避免状态，请不要分享。状态应该只由单个线程拥有。这种技术的一个例子是SWT或Swing GUI框架的事件处理线程。
您可以通过扩展thread类并添加实例变量来实现线程本地实例变量。在下面的示例中，字段pool和workQueue对于单个工作线程是本地的。
包Java . util . concurrent；公共类ForkJoinWorkerThread扩展线程{ final ForkJoinPool pool最终ForkJoinPool。工作队列工作队列；}实现线程本地变量的另一种方法是对字段使用java.lang.ThreadLocal类，使线程成为本地的。以下是使用java.lang.ThreadLocal的实例变量示例：
public class call back state { public static final thread localcallbackstateperthread callbackStatePerThread=new ThreadLocalCallbackStatePerThread(){ @ Override protected callbackStatePerThread initial value(){ return getOrCreateCallbackStatePerThread()；} };}您将实例变量的类型包装在java.lang.ThreadLocal中，您可以通过initialValue()方法为您的java.lang.ThreadLocal提供initialvalue。
下面显示了如何使用实例变量：
CallbackStatePerThread CallbackStatePerThread=callbackstate . CallbackStatePerThread . get()；通过调用get()方法，您将接收与当前线程相关联的对象。
因为在应用服务器中使用许多线程池来处理请求，所以java.lang.ThreadLocal在这种环境中会导致高内存消耗。因此，对于由应用服务器的请求处理线程执行的类，不建议使用java.lang.ThreadLocal。
00-1010如果不使用上面的技术来共享状态，那么就需要一种线程通信的方式。做到这一点的一种技术是在线程之间传递消息。可以使用java.util.concurrent包中的并发队列来实现消息传递。或者，更好的是，使用类似Akka的框架，这是一个具有并发参与者风格的框架。以下示例显示了如何使用Akka发送消息：
target.tell(message，getSelf())；又收到一条信息：
@ override public Receive create Receive(){ return Receive
Builder() .match(String.class, s -> System.out.println(s.toLowerCase())) .build();}
不可变状态
为了避免发送线程在另一个线程读取消息时更改消息的问题，消息应该是不可变的。因此，Akka 框架的约定是所有消息都必须是不可变的
当你实现一个不可变类时，你应该将它的字段声明为 final。这不仅可以确保编译器可以检查这些字段实际上是不可变的，而且即使它们被错误地发布，也可以使它们正确初始化。这是最终实例变量的示例：
public class ExampleFinalField{ private final int finalField; public ExampleFinalField(int value) { this.finalField = value; }}
使用来自 java.util.concurrent 的数据结构
消息传递使用并发队列进行线程之间的通信。并发队列是 java.util.concurrent 包中提供的数据结构之一。这个包提供了并发映射、队列、出队、集合和列表的类。这些数据结构经过高度优化和线程安全测试。
同步块
如果您不能使用上述技术之一，请使用同步锁。通过将锁放在同步块中，您可以确保一次只有一个线程可以执行此部分。
synchronized(lock){ i++;}请注意，当您使用多个嵌套同步块时，可能会出现死锁。当两个线程试图获取另一个线程持有的锁时，就会发生死锁。
易失性领域
正常的非易失性字段可以缓存在寄存器或缓存中。通过将变量声明为 volatile，您可以告诉JVM和编译器始终返回最新写入的值。这不仅适用于变量本身，还适用于线程写入 volatile 字段的所有值。下面显示了一个 volatile 实例变量的示例：
public class ExampleVolatileField{ private volatile int volatileField;}如果写入不依赖于当前值，您可以使用 volatile 字段。或者，如果您可以确保一次只有一个线程可以更新该字段。
总结
到此这篇关于创建Java线程安全类的七种方法的文章就介绍到这了,更多相关Java线程安全类创建内容请搜索盛行IT以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持盛行IT！
郑重声明：本文由网友发布，不代表盛行IT的观点，版权归原作者所有，仅为传播更多信息之目的，如有侵权请联系，我们将第一时间修改或删除，多谢。