并發(fā)情況下如何保證數(shù)據(jù)安全，一直都是開發(fā)人員每天都要面對的問題，稍不注意就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，造成不可挽回的結(jié)果。筆者根據(jù)自己的實際開發(fā)經(jīng)驗，總結(jié)了下面幾種保證數(shù)據(jù)安全的技術(shù)手段：

無狀態(tài)
不可變
安全的發(fā)布
volatile
synchronized
lock
cas
threadlocal

一.無狀態(tài)

我們都知道只有多個線程訪問公共資源的時候，才可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)安全問題，那么如果我們沒有公共資源，是不是就沒有這個問題呢？

public class NoStatusService {
public void add(String status) {        System.out.println("add status:" + status);    }
    public void update(String status) {        System.out.println("update status:" + status);    }}

二.不可變

如果多個線程訪問公共資源是不可變的，也不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全性問題。

public class NoChangeService {public static final String DEFAULT_NAME = "abc";
public void add(String status) {        System.out.println("add status:" + status);    }}

三.安全的發(fā)布

如果類中有公共資源，但是沒有對外開放訪問權(quán)限，即對外安全發(fā)布，也沒有線程安全問題

public class SafePublishService {private String name;
public String getName() {return name;    }
    public void add(String status) {        System.out.println("add status:" + status);    }}

四.volatile

如果有些公共資源只是一個開關(guān)，只要求可見性，不要求原子性，這樣可以用volidate關(guān)鍵字定義來解決問題。

public class FlagService {    public volatile boolean flag = false;
public void change() {if (flag) {            System.out.println("return");return;        }              flag = true;        System.out.println("change");    }}

五.synchronized

使用JDK內(nèi)部提供的同步機制，這也是使用比較多的手段，分為：方法同步和代碼塊同步，我們優(yōu)先使用代碼塊同步，因為方法同步的范圍更大，更消耗性能。每個對象內(nèi)部都又一把鎖，只有搶答那把鎖的線程，才能進入代碼塊里，代碼塊執(zhí)行完之后，會自動釋放鎖。

public class SyncService {    private int age = 1;
public synchronized void add(int i) {        age = age + i;                System.out.println("age:" + age);    }
    public void update(int i) {        synchronized (this) {            age = age + i;                                      System.out.println("age:" + age);        }         }}

六.lock

除了使用synchronized關(guān)鍵字實現(xiàn)同步功能之外，JDK還提供了lock顯示鎖的方式。它包含：可重入鎖、讀寫鎖等更多更強大的功能，有個小問題就是需要手動釋放鎖，不過在編碼時提供了更多的靈活性。

public class LockService {private ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();public int age = 1;
public void add(int i) {try {            reentrantLock.lock();            age = age + i;                       System.out.println("age:" + age);        } finally {            reentrantLock.unlock();                }       }}

七.cas

JDK除了使用鎖的機制解決多線程情況下數(shù)據(jù)安全問題之外，還提供了cas機制。這種機制是使用CPU中比較和交換指令的原子性，JDK里面是通過Unsafe類實現(xiàn)的。cas需要四個值：舊數(shù)據(jù)、期望數(shù)據(jù)、新數(shù)據(jù) 和地址，比較舊數(shù)據(jù) 和期望的數(shù)據(jù)如果一樣的話，就把舊數(shù)據(jù)改成新數(shù)據(jù)，當(dāng)前線程不斷自旋，一直到成功為止。不過可能會出現(xiàn)aba問題，需要使用AtomicStampedReference增加版本號解決。其實，實際工作中很少直接使用Unsafe類的，一般用atomic包下面的類即可。

public class AtomicService {private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
public int add(int i) {return atomicInteger.getAndAdd(i);    }}

八.threadlocal

除了上面幾種解決思路之外，JDK還提供了另外一種用空間換時間的新思路：threadlocal。它的核心思想是：共享變量在每個線程都有一個副本，每個線程操作的都是自己的副本，對另外的線程沒有影響。特別注意，使用threadlocal時，使用完之后，要記得調(diào)用remove方法，不然可能會出現(xiàn)內(nèi)存泄露問題。

public class ThreadLocalService {private ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal<>();
public void add(int i) {        Integer integer = threadLocal.get();        threadLocal.set(integer == null ? 0 : integer + i);    }
}

總結(jié)

本文介紹了8種多線程情況下保證數(shù)據(jù)安全的技術(shù)手段，當(dāng)然實際工作中可能會有其他。技術(shù)沒有好壞之分，主要是看使用的場景，需要在不同的場景下使用不同的技術(shù)。

有道無術(shù)，術(shù)可成；有術(shù)無道，止于術(shù)

歡迎大家關(guān)注Java之道公眾號

好文章，我在看??

這8種保證線程安全的技術(shù)你都知道嗎？