Java并发 -- 面向对象

栏目: 后端 · 前端 · 发布时间: 5年前

内容简介：value为下面代码忽略了约束条件：即库存下限要

面向对象思想里面有一个很重要的特性：封装
封装：将属性和 实现细节 封装在 对象内部 ，外部对象只能通过目标对象的 公共方法 来 间接访问 目标对象的内部属性
利用 面向对象 思想写 并发程序 的思路：将 共享变量 作为 对象属性 封装在内部，对 所有公共方法 制定 并发访问策略

Counter

value为 共享变量 ，作为Counter的 实例属性 ，将get()和addOne()声明为 synchronized方法 ，Counter就是一个 线程安全 的类

public class Counter {
    private long value;

    public synchronized long get() {
        return value;
    }

    public synchronized long addOne() {
        return ++value;
    }
}

不可变的共享变量

实际场景中，会有很多共享变量，如银行账户有卡号、姓名、身份证、信用额度等，其中卡号、姓名和身份证是不会变的
对于 不可变的共享变量 ，可以使用 final 关键字修饰，从而 避免并发问题

识别共享变量间的约束条件

共享变量间的 约束条件 决定了 并发访问策略
场景：库存管理中有个 合理库存 的概念，即库存有一个上限和一个下限

忽略约束条件

下面代码忽略了约束条件：即库存下限要小于库存上限

public class SafeWM {
    // 库存下限
    private final AtomicLong lower = new AtomicLong(0);
    // 库存上限
    private final AtomicLong upper = new AtomicLong(0);

    // 设置库存下限
    public void setLower(long v) {
        lower.set(v);
    }

    // 设置库存上限
    public void setUpper(long v) {
        upper.set(v);
    }
}

存在竟态条件

public class SafeWM {
    // 库存下限
    private final AtomicLong lower = new AtomicLong(0);
    // 库存上限
    private final AtomicLong upper = new AtomicLong(0);

    // 设置库存下限
    public void setLower(long v) {
        // 检验参数合法性
        if (v > upper.get()) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        lower.set(v);
    }

    // 设置库存上限
    public void setUpper(long v) {
        // 检验参数合法性
        if (v < lower.get()) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        upper.set(v);
    }
}

上述代码存在 竟态条件
假设库存的下限和上限分别为2和10，线程A调用setUpper(5)，线程B调用setLower(7)
线程A和线程B并发执行的结果可能是(7,5)， 不符合约束条件

使用管程

public class SafeWM {
    // 库存下限
    private final AtomicLong lower = new AtomicLong(0);
    // 库存上限
    private final AtomicLong upper = new AtomicLong(0);

    // 设置库存下限
    public synchronized void setLower(long v) {
        // 检验参数合法性
        if (v > upper.get()) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        lower.set(v);
    }

    // 设置库存上限
    public synchronized void setUpper(long v) {
        // 检验参数合法性
        if (v < lower.get()) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        upper.set(v);
    }
}

制定并发访问策略

避免共享 ：ThreadLocal + 为每个任务分配独立的线程
不变模式 ：Java领域应用得很少
管程和其它同步工具 ：管程是万能解决方案，但针对特定场景，使用JUC提供的读写锁、并发容器等同步工具性能会更好

宏观原则

优先使用成熟的工具类 （JUC）
尽量少使用低级的同步原语 （synchronized、Lock、Semaphore）
避免过早优化

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