Java编程保证线程安全的三种方法

 　　1，保证线程安全的三种方法：a，不要跨线程访问共享变量b，使共享变量是final类型的c，将共享变量的操作加上同步。

 　　2，一开始就将类设计成线程安全的，比在后期重新修复它，更容易。

 　　3，编写多线程程序，首先保证它是正确的，其次再考虑性能。

 　　4，无状态或只读对象永远是线程安全的。

 　　5，不要将一个共享变量裸露在多线程环境下（无同步或不可变性保护）

 　　6，多线程环境下的延迟加载需要同步的保护，因为延迟加载会造成对象重复实例化

 　　7，对于volatile声明的数值类型变量进行运算，往往是不安全的（volatile只能保证可见性，不能保证原子性）。详见volatile原理与技巧中，脏数据问题讨论。

 　　8，当一个线程请求获得它自己占有的锁时（同一把锁的嵌套使用），我们称该锁为可重入锁。在jdk1.5并发包中，提供了可重入锁的java实现-ReentrantLock。

 　　9，每个共享变量，都应该由一个唯一确定的锁保护。创建与变量相同数目的ReentrantLock，使他们负责每个变量的线程安全。

 　　10，虽然缩小同步块的范围，可以提升系统性能。但在保证原子性的情况下，不可将原子操作分解成多个synchronized块。

 　　11，在没有同步的情况下，编译器与处理器运行时的指令执行顺序可能完全出乎意料。原因是，编译器或处理器为了优化自身执行效率，而对指令进行了的重排序（reordering）。

 　　12，当一个线程在没有同步的情况下读取变量，它可能会得到一个过期值，但是至少它可以看到那个线程在当时设定的一个真实数值。而不是凭空而来的值。这种安全保证，称之为最低限的安全性（out-of-thin-air safety）

 　　在开发并发应用程序时，有时为了大幅度提高系统的吞吐量与性能，会采用这种无保障的做法。但是针对，数值的运算，仍旧是被否决的。

 　　13，volatile变量，只能保证可见性，无法保证原子性。

 　　14，某些耗时较长的网络操作或IO，确保执行时，不要占有锁。

 　　15，发布（publish）对象，指的是使它能够被当前范围之外的代码所使用。（引用传递）对象逸出（escape），指的是一个对象在尚未准备好时将它发布。

 　　原则：为防止逸出，对象必须要被完全构造完后，才可以被发布（最好的解决方式是采用同步）

 　　this关键字引用对象逸出

 　　例子：在构造函数中，开启线程，并将自身对象this传入线程，造成引用传递。而此时，构造函数尚未执行完，就会发生对象逸出了。

 　　16，必要时，使用ThreadLocal变量确保线程封闭性（封闭线程往往是比较安全的，但一定程度上会造成性能损耗）封闭对象的例子在实际使用过程中，比较常见，例如hibernate openSessionInView机制，jdbc的connection机制。

 　17，单一不可变对象往往是线程安全的（复杂不可变对象需要保证其内部成员变量也是不可变的）良好的多线程编程习惯是：将所有的域都声明为final，除非它们是可变的

 　　18，保证共享变量的发布是安全的a，通过静态初始化器初始化对象（jls 12.4.2叙述，jvm会保证静态初始化变量是同步的）b，将对象申明为volatile或使用AtomicReference c，保证对象是不可变的d，将引用或可变操作都由锁来保护

 　　19，设计线程安全的类，应该包括的基本要素：a，确定哪些是可变共享变量b，确定哪些是不可变的变量c，指定一个管理并发访问对象状态的策略

 　　20，将数据封装在对象内部，并保证对数据的访问是原子的。建议采用volatile javabean模型或者构造同步的getter，setter。

 　　21，线程限制性使构造线程安全的类变得更容易，因为类的状态被限制后，分析它的线程安全性时，就不必检查完整的程序。

 　　22，编写并发程序，需要更全的注释，更完整的文档说明。

 　　23，在需要细分锁的分配时，使用java监视器模式好于使用自身对象的监视器锁。前者的灵活性更好。

 　　Object target = new Object()；

 　　// 这里使用外部对象来作为监视器，而非this

 　　synchronized(target) {

 　　// TODO

 　　}

  　　针对java monitor pattern，实际上ReentrantLock的实现更易于并发编程。功能上，也更强大。

 　　24，设计并发程序时，在保证伸缩性与性能折中的前提下，优先考虑将共享变量委托给线程安全的类。由它来控制全局的并发访问。

 　　25，使用普通同步容器（Vector，Hashtable）的迭代器，需要外部锁来保证其原子性。原因是，普通同步容器产生的迭代器是非线程安全的。

 　　26，在并发编程中，需要容器支持的时候，优先考虑使用jdk并发容器（ConcurrentHashMap，ConcurrentLinkedQueue，CopyOnWriteArrayList。。。）。

 　　27，ConcurrentHashMap，CopyOnWriteArrayList并发容器的迭代器，以及全范围的size()，isEmpty()都表现出弱一致性。他们只能标示容器当时的一个数据状态。无法完整响应容器之后的变化和修改。

 　　28，使用有界队列，在队列充满或为空时，阻塞所有的读与写操作。（实现生产-消费的良好方案）BlockQueue下的实现有LinkedBlockingQueue与ArrayBlockingQueue，前者为链表，可变操作频繁优先考虑，后者为数组，读取操作频繁优先考虑。PriorityBlockingQueue是一个按优先级顺序排列的阻塞队列，它可以对所有置入的元素进行排序（实现Comparator接口）

 　　29，当一个方法，能抛出InterruptedException，则意味着，这个方法是一个可阻塞的方法，如果它被中断，将提前结束阻塞状态。当你调用一个阻塞方法，也就意味着，本身也称为了一个阻塞方法，因为你必须等待阻塞方法返回。

 　　如果阻塞方法抛出了中断异常，我们需要做的是，将其往上层抛，除非当前已经是需要捕获异常的层次。如果当前方法，不能抛出InterruptedException，可以使用Thread。currentThread。interrupt()方法，手动进行中断。