从非正式的意义上来说，对象的状态是指存储在状态变量（例如实例或静态域）中的数据，其可能包括其他依赖对象的域。“共享”意味着可以由多线程同时访问，而“可变”则意味着变量的值在其生命周期内可以发生变化。...有三种方式可以修复这个问题，分别为： 不在线程之间共享该状态变量； 将状态变量修改为不可变的变量； 在访问状态变量时使用同步。...计算过程中的临时状态仅存在于线程栈上的局部变量中，并且只能由正在执行的线程访问。...对于可能被多个线程同时访问的可变状态变量，在访问它时都需要持有同一个锁，在这种情况下，我们称状态变量是由这个锁保护的。每个共享的和可变的变量都应该只有一个锁来保护，从而使维护人员知道是哪一个锁。...当某个变量由锁来保护时，意味着在每次访问这个变量时都需要首先获得锁，这样就确保在同一时刻只有一个线程可以访问这个变量。对于每个包含多个变量的不变性条件，其中涉及的所有变量都需要由同一个锁来保护。
只能不断循环尝试 队列为满，那么再之前的实现里会返回 false，如果就是硬要塞入一个元素呢？...只能不断循环尝试 因此我们需要解决的问题有 用锁保证线程安全 用条件变量让等待非空线程与等待不满线程进入等待状态，而不是不断循环尝试，让 CPU 空转 有同学对线程安全还没有足够的认识，下面举一个反例，...，用来存储这些需要等待的线程，当队列满了，就会将 offer 线程加入条件队列，并暂时释放锁 将来我们的队列如果不满了（由 poll 线程那边得知）可以调用 tailWaits.signal() 来唤醒...(E e) 是非阻塞的实现，阻塞实现方法为 put(E e) 方法 poll() 是非阻塞的实现，阻塞实现方法为 take() 2) 双锁实现 单锁的缺点在于： 生产和消费几乎是不冲突的，唯一冲突的是生产者和消费者它们有可能同时修改...，就是如何通知 headWaits 和 tailWaits 中等待的线程，比如 poll 方法拿走一个元素，通知 tailWaits：我拿走一个，不满了噢，你们可以放了，因此代码改为 @Override
如果在多线程同时访问一个共享可变的状态变量，但是没有进行有效的访问控制的话，那么程序的运行就可能带来意料之外的错误。...该服务是状态无关的，即使再多的请求同时处理，也不会相互影响。 2. 原子性 如何确保多线程安全呢？简单说就是让对于共享可变的状态变量的访问操作都是原子性的，也就是不可分隔的。...同步代码块中的程序，将会保证是原子性的，这是因为内置锁是一种互斥锁，每次只能有一个线程获得该锁，从而保证多线程之间相互不干扰。...用内置锁来保护状态 锁的出现，让并行执行的代码路径出现了必要的串行。不过需要注意的是，如果使用锁来控制某个变量的访问，对于该变量的所有访问位置上都需要加入锁。...每个共享可变的变量，都应该只有一个锁来保护。如果由多个变量协同完成操作，则这些变量应该由同一个锁来保护。 在设置同步代码块时，应该避免同步控制的滥用。
“共享” 意味着变量可以有由多个线程同时访问，而 “可变” 则意味着变量的值在其生命周期内可以发生变化。要使得对象是线程安全的，需要采用同步机制来协同对对象可变状态的访问。...（2）上述示例的计算过程中的临时状态仅存在于线程栈上的局部变量中，并且只能由正在执行的线程访问，所以访问 StatelessFactorizer 的线程不会影响另一个访问同一个 StatelessFactorizer...由于每次只能有一个线程执行内置锁保护的代码块，因此，由这个锁保护的同步代码块会以原子方式执行，多个线程在执行该代码块时也不会相互干扰。...当某个变量由锁来保护时，意味着在每次访问这个变量时都需要首先获得锁，这样就确保在同一时刻只有一个线程可以访问这个变量。...那么我们有没有办法可以既确保 Servlet 的并发性，同时又可以维护线程安全性呢？ 当然是有办法的，我们可以通过缩小同步代码块的作用范围来实现。
1.1 失效数据 除非在每次访问变量时使用同步，否则很可能获得变量的一个失效值。失效值可能不会同时出现:一个线程可能获得一个变量的最新值，而获得另一个变量的失效值。...1.3 加锁和可见性 当某线程执行由锁保护的同步代码块时，可以看到其他线程之前在同一同步代码块中的所有操作结果。如果没有同步，将无法实现上述保证。...发布方式: 将一个指向该对象的引用保存到其他代码可以访问的地方(最简单的就是保存到公有的静态变量) 非私有方法中返回该引用 将引用传递到其他类的方法中 当某个不应该发布的对象被发布时,就被称为逸出....安全的共享对象 实用策略: 线程封闭 线程封闭的对象只能由一个线程拥有,对象被封闭在该线程中,并且只能由这个线程修改 只读共享 在没有额外同步的情况下,共享的只读对象可以由多个线程并发访问,但任何线程都不能修改它....共享的只读对象包括不可变对象和事实不可变对象 线程安全共享 线程安全的对象在其内部实现同步,因此多个线程可以通过对象的公共接口来进行访问而不需要进一步的同步 保护对象 被保护的对象只能通过持有特定的锁来访问
协作的场景 多线程之间需要协作的场景有很多，比如说： 生产者/消费者协作模式：这是一种常见的协作模式，生产者线程和消费者线程通过共享队列进行协作，生产者将数据或任务放到队列上，而消费者从队列上取数据或任务...wait/notify 我们知道，Java的根父类是Object，Java在Object类而非Thread类中，定义了一些线程协作的基本方法，使得每个对象都可以调用这些方法，这些方法有两类，一类是wait...你可能会有疑问，如果wait必须被synchronzied保护，那一个线程在wait时，另一个线程怎么可能调用同样被synchronzied保护的notify方法呢？它不需要等待锁吗？...简单总结一下，wait/notify方法看上去很简单，但往往难以理解wait等的到底是什么，而notify通知的又是什么，我们需要知道，它们与一个共享的条件变量有关，这个条件变量是程序自己维护的，当条件不成立时...只能有一个条件等待队列，这是Java wait/notify机制的局限性，这使得对于等待条件的分析变得复杂，后续章节我们会介绍显式的锁和条件，它可以解决该问题。
GIL：全局解释器锁 GIL设计理念与限制： python的代码执行由python虚拟机（也叫解释器主循环，CPython版本）来控制，python在设计之初就考虑到在解释器的主循环中，同时只有一个线程在运行...从上面的概述中可以直观的看出py在同一时刻只能跑一个线程，这样在跑多线程的情况下，只有当线程获取到全局解释器锁后才能运行，而全局解释器锁只有一个，因此即使在多核的情况下也只能发挥出单核的功能。...固定时间15ms线程主动让出控制 把线程设置为睡眠状态 解锁GIL 再次重复以上步骤 考虑用尽cpu的性能，python的应对方法很简单，在新的python3中依然有GIL，原因大概有下几点...： CPython的GIL本意是用来保护所有全局的解释器和环境状态变量的，如果去掉GIL，就需要更多的更细粒度的锁对解释器的众多全局状态进行保护。...无论采用哪一种，要做到多线程安全都会比维系一个GIL要难得多。另外改动的还是CPython的代码树及其各种第三方扩展也在依赖GIL。 进一步说，有人做过测试将GIL去掉，加入更细粒度的锁。
栈封闭：它是线程封闭的一种特例，在栈封闭中，只能通过局部变量才能访问对象。局部变量的固有属性之一就是封闭在执行线程之中，它们位于执行线程的栈中，其他线程无法访问这个栈。...在并发程序中使用和共享对象，可以使用一些使用的策略，包括： 线程封闭：线程封闭的对象只能由一个线程拥有，对象被封闭在该线程中，并且只能由这个线程修改。...保护对象：被保护的对象只能通过持有特定的锁来访问，保护对象包括封装在其他线程安全对象中的对象以及已发布的并且由某个特定锁保护的对象。...对象可以封闭在类的一个实例，例如作为类的一个私有成员中；或者封闭在某个作用域内，例如作为一个局部变量；再或者封闭在线程内，例如在某个线程中将对象从一个方法传递到另一个方法，而不是在多个线程之间共享该对象...同时还添加了一个原子的putIfAbsent()方法。
volatile变量不能保护其它非volatile变量 在使用volatile变量控制住多线程变量的可见性时,不要认为它可以保护其它非volatile变量。...这就是使用volatile实现的一种简单的中断机制,利用了volatile的可见性来保证线程可以正确读取到最新的中断标志。 11....CAS操作可以保证如果在多个线程同时使用一个变量时,只有一个线程可以更新变量的值,其他线程的设置值操作都会失败,这种机制可以实现原子操作。...案例:基于volatile实现一个简单的并发容器 这里我们实现一个简单的线程安全的容器,它只包含两个方法:add()和size()。...size()方法只需要简单的读取size变量,由于它被声明为volatile,可以保证每次得到的都是最新大小值。
一个缺陷就可能破坏这种协助模型，导致严重的后果。 • 获取监视器只能避免其他线程再次获取这个监视器，而不能保护对象。 • 即便对象的监视器锁定了，不同步的方法也能看到（和修改）不一致的状态。.../O 访问，等待用户输入，导致线程阻塞；或者为等候一个条件变量，线程调用wait方法； 有高优先级的线程参与调度。...同步是保护状态的一种协助机制，因此非常脆弱。一个缺陷（需要使用synchronized 修饰的方法却没有使用）就可能为系统的整体安全性带来灾难性的后果。...synchronized 静态方法和 synchronized 实例方法保护的是不同的对象，不同的两个线程，可以一个执行 synchronized 静态方法，另一个执行 synchronized 实例方法...学过操作系统的朋友应该都知道，死锁的产生必须具备以下四个条件。 ● 互斥条件：指线程对已经获取到的资源进行排它性使用，即该资源同时只由一个线程占用。
1.2 栈封闭栈封闭是线程封闭的一种特例（它也被称为线程内部使用或线程局部使用），在栈封闭中，只能通过局部变量才能访问对象。...它提供了 get 与 set 等访问方法，这些方法为每个使用该变量的线程都存有一份独立的副本，因此 get 总是返回由当前执行线程在调用 set 时设置的最新值。...3.3 安全发布的常用模式要安全地发布一个对象，对象的引用以及对象的状态必须同时对其他线程可见。可以通过以下方式来安全的发布一个正确构造的对象：在静态初始化函数中初始化一个对象引用。...3.6 安全地共享对象在并发程序中使用和共享对象时，可以使用如下一些实用的方法：线程封闭。 线程封闭的对象只能由一个线程拥有，对象被封闭在该线程中，并且只能由这个线程修改。只读共享。...线程安全的对象在其内部实现同步，因此多个线程可以通过对象的公有接口来进行访问而不需要进一步的同步。保护对象。 被保护的对象只能通过持有特定的锁来访问。
线程和进程在使用上各有优缺点。 线程执行开销比较小，但不利于资源的管理和保护，而进程相反。 同时，线程适合在SMP机器上运行，而进程可以跨机器迁移。...一、进程间的通信方式 管道（pipe）： 管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。...共享内存（shared memory）： 共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。...二、线程间的通信方式 锁机制：包括互斥锁、条件变量、读写锁 互斥锁提供了以排他方式防止数据结构被并发修改的方法。 读写锁允许多个线程同时读共享数据，而对写操作是互斥的。...条件变量可以以原子的方式阻塞进程，直到某个特定条件为真为止。对条件的测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。
例如，如果在对象构造完成之前就发布该对象，就会破坏线程安全性。 发布对象的最简单的方法是将对象的引用保存到一个共有的静态变量中。 逸出（Escape)：当某个不应该发布的对象呗发布时。...这是不安全不正确的发布。 要安全的发布一个对象，对象的引用以及对象的状态必须同时对其他线程可见。一个正确构造的对象可以通过以下方式来安全地发布： 在今天初始化函数中初始化一个对象引用。...在并发程序中使用和共享对象时，可以使用一些使用的策略，包括： 线程封闭：线程封闭的对象只能由一个线程拥有，对象被封闭在该线程中，并且只能由这个线程修改。...线程安全共享：线程安全的对象在其内部实现同步，因此多个线程可以通过对象的公有接口来进行访问而不需要进一步的同步欧。 保护对象：被保护的对象只能通过持有特定的锁来访问。...保护对象包括封装在其他线程安全对象中的对象，以及已发布的并且由某个特定锁保护的对象。
但是其被共有方法所暴露，数组中的元素都可以被任意修改，这就是一种逸出的情况。...常见的线程封闭方法有： Ad-hoc线程封闭，也就是维护线程封闭性的责任完全由编程承担，这种方法是不推荐的； 局部变量封闭，很多人容易忽视一点，局部变量的固有属性之一就是封闭在执行线程内，无法被外界引用...，所以尽量使用局部变量可以减少逸出的发生； ThreadLocal，这是一种更为规范的方法，该类将把进程中的某个值和保存值的对象关联起来，并提供get和set方法，保证get方法获得的值都是当前进程调用...对象中； 将对象的引用保存在某个正确构造对象的final域中； 将对象的引用保存到一个由锁保护的域中； 将对象的引用保存到线程安全容器中； 6....总结 在讨论过可见性和安全发布之后，我们来总结下安全共享对象的策略： 线程封闭：线程封闭的对象只能由一个线程拥有，对象封闭在线程中，并且只能由该线程修改。
看上去，synchronized使得同时只能有一个线程执行实例方法，但这个理解是不确切的。...所以，synchronized实例方法实际保护的是同一个对象的方法调用，确保同时只能有一个线程执行。...再具体来说，synchronized实例方法保护的是当前实例对象，即this，this对象有一个锁和一个等待队列，锁只能被一个线程持有，其他试图获得同样锁的线程需要等待，执行synchronized实例方法的过程大概如下...{ count --; } 则该方法可以和synchronized的incr方法同时执行，这通常会出现非期望的结果，所以，一般在保护变量时，需要在所有访问该变量的方法上加上synchronized...synchronized静态方法和synchronized实例方法保护的是不同的对象，不同的两个线程，可以同时，一个执行synchronized静态方法，另一个执行synchronized实例方法。
通过线程可以支持同一个应用程序内部的并发，免去了进程频繁切换的开销，另外并发任务间通信也更简单。线程的切换是轻量级的，所以可以保证足够快。...读写锁 对某些资源的访问会存在两种可能的情况，一种是访问必须是排他性的，就是独占的意思，这称作写操作；另一种情况就是访问方式可以是共享的，就是说可以有多个线程同时去访问某个资源，这种就称作读操作。...可以有多个线程同时占用读模式的读写锁，但是只能有一个线程占用写模式的读写锁，读写锁的3种状态如下所述。...信号量 信号量和互斥锁的区别：互斥锁只允许一个线程进入临界区，而信号量允许多个线程同时进入临界区。 可重入函数 所谓“可重入函数”，是指可以由多于一个任务并发使用，而不必担心数据错误的函数。...可以同时通过发送消息以避免命名管道的同步和阻塞问题，而不需要由进程自己来提供同步方法；3.
并不能保证同一时刻只有一个线程，比如有两个线程分别在不同的CPU上执行，禁止CPU中断，只能保证CPU上的线程连续执行，但是如何此时两个线程同时操作高32的值，就会出现bug....同一时刻只有一个线程，称之为互斥，只要保证了对共享变量的互斥，不管在单核还是在多核CPU上都能保证原子性 简单锁模型 一般我理解的锁的样子如下图 ?...锁技术:synchronized synchronized关键字就是一种锁的实现，他可以修饰方法，也可以修饰代码块，如下图 class X { // 修饰非静态方法 synchronized void...addOne方法，可见性可以保证，也就说有1000个线程执行addOne方法，最终的结果就是1000, 看上去还是很完美，但是我们忘记了get方法，因为管程中锁的规则是只能保证后续操作对这个锁的加锁的可见性...这里就像球场的门票管理一样，一个座位只能有一个人使用，这个座位就是受保护的资源，而入场就是Java类中的方法，而门票就是保护资源的锁，java检票就由synchronized执行 锁和受保护资源的关系
所有的Java 对象都有自己唯一的隐式同步锁。该锁只能同时被一个线程获得，其他试图获得该锁的线程都会被阻塞在对象的等待队列中直到获得该锁的线程释放锁才能继续工 作。...这种方式比较简单，但是同步的粒度比较大，当一个线程要执行某个对象的同步方法的时候，必须同时没有任何其他线程在执行该对象的任一同步方法。...设想我们有个叫做done的boolean成员变量和一个当done为true时才会停止的循环，该循环 由后台线程执行，另一个UI线程等待用户输入，用户按下某个按钮以后会把done设成true从而终止循环。...事实上只有使数据发生变化的操作才需要同步，我们希望有一种方法可以把读取和写入区分开来，读取和写入的操作之 间是互斥的，但是多个读取操作可以同时进行，这样可以有效提高读取密集型程序的性能。...每次notify调用只能唤醒一个在等待队列中的线程，notifyAll方法可以唤醒所有在该对象等待队列中的线程。
读写锁是一种改进型的排它锁,读写锁允许多个线程可以同时读取(只读)共享变量 读写锁是分为读锁和写锁两种角色的,读线程在访问共享变量的时候必须持有相应读写锁的读锁,而且读锁是共享的、多个线程可以共同持有的...线程安全共享:线程安全的对象在其内部实现同步,多个线程可以通过对象的公有接口来进行访问而不需要进一步的同步。 保护对象:被保护的对象只能通过持有特定的锁来访问。...保护对象包括封装在其他线程安全对象中的对象,以及已发布的并且由某个特定锁保护的对象。...A、一个线程在访问一个对象的同步方法时，另一个线程可以同时访问这个对象的非同步方法 B、 一个线程在访问一个对象的同步方法时，另一个线程不能同时访问这个同步方法。...hash表，从而同一时刻只能由一个线程对其进行操作；而ConcurrentHashMap中则是一次锁住一个桶。
对于可能被多个线程同时访问的可变状态变量，在访问他的时候都需要持有同一个锁，在这种情况下，我们称状态变量是由这个锁来保护的。...3.3.2栈封闭 栈封闭是线程封闭的一种特例。在栈封闭中，只能通过局部变量表才能访问对象。 例如下面代码中的demo对象是一个局部变量，只要不发布，其它线程都无法获得该对象的引用。...线程封闭的对象只能由一个线程拥有，对象被封闭在该线程中，并且只能由这个线程修改。 只读共享。在没有额外同步的情况下，共享的只读对象可以由多个线程并发访问，但任何线程都不能修改它。...被保护的对象只能通过持有特定的锁来访问。保护对象包括封装在其他线程安全对象中的对象，以及发布的并且由某个特定的锁保护的对象。...如果一个锁对象只能由当前线程访问，那么JVM就可以通过优化去掉这个锁获取操作，因为另一个线程无法与当前线程在这个锁上发生同步。例如，JVM通常会去掉下面代码中的锁获取操作。
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