常见线程安全类
- String
- Integer
- StringBuffer
- Random
- Vector
- Hashtable
- java.util.concurrent 包下的类
这里说它们是线程安全的是指，多个线程调用它们同一个实例的某个方法时，是线程安全的。也可以理解为
Hashtable table = new Hashtable();
new Thread(()->{
table.put("key", "value1");
}).start();
new Thread(()->{
table.put("key", "value2");
}).start();- 它们的每个方法是原子的
- 但注意它们多个方法的组合不是原子的，见后面分析
线程安全类方法的组合
分析下面代码是否线程安全？
Hashtable table = new Hashtable();
// 线程1，线程2
if( table.get("key") == null) {
table.put("key", value);
}
由上图可见并不是线程安全的
不可变类线程安全性
String、Integer 等都是不可变类，因为其内部的状态不可以改变，因此它们的方法都是线程安全的
有同学或许有疑问，String 有 replace，substring 等方法【可以】改变值啊，那么这些方法又是如何保证线程安全的呢？
public class Immutable{
private int value = 0;
public Immutable(int value){
this.value = value;
}
public int getValue(){
return this.value;
}
}如果想增加一个增加的方法呢？
public class Immutable{
private int value = 0;
public Immutable(int value){
this.value = value;
}
public int getValue(){
return this.value;
}
public Immutable add(int v){
return new Immutable(this.value + v);
}
}实例分析
例1：
public class MyServlet extends HttpServlet {
// 是否安全？ HashMap不是线程安全的，hashtable是线程安全的
Map<String,Object> map = new HashMap<>();
// 是否安全？是的，string类不可变
String S1 = "...";
// 是否安全？ 是的，string类不可变
final String S2 = "...";
// 是否安全？不是线程安全的
Date D1 = new Date();
// 是否安全？也不是线程安全的 final只能保证引用不可变，内容 年月日是可以修改的
final Date D2 = new Date();
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { // 使用上述变量
}
}例2：
public class MyServlet extends HttpServlet {
// 是否安全？不是线程安全的，多个线程可以共享
private UserService userService = new UserServiceImpl();
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
userService.update(...);
}
}
public class UserServiceImpl implements UserService {
// 记录调用次数
private int count = 0;
public void update() {
// ...
count++;
}
}例3：
@Aspect
@Component
public class MyAspect {
// 是否安全？不是线程安全的 start是成员变量，可能会出现多个线程共享（可以改成环绕通知，将成员变量改为局部变量）
private long start = 0L;
@Before("execution(* *(..))")
public void before() {
start = System.nanoTime();
}
@After("execution(* *(..))")
public void after() {
long end = System.nanoTime();
System.out.println("cost time:" + (end-start));
}
}例4：
public class MyServlet extends HttpServlet {
// 是否安全 是线程安全 是私有的成员变量，没有其他地方可以修改
private UserService userService = new UserServiceImpl();
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
userService.update(...);
}
}
public class UserServiceImpl implements UserService {
// 是否安全 是线程安全的
private UserDao userDao = new UserDaoImpl();
public void update() {
userDao.update();
}
}
public class UserDaoImpl implements UserDao {
public void update() {
String sql = "update user set password = ? where username = ?";
// 是否安全 是线程安全的 Connection是局部变量
try (Connection conn = DriverManager.getConnection("","","")){
// ...
} catch (Exception e) {
// ...
}
}
}例5：
public class MyServlet extends HttpServlet {
// 是否安全 是线程安全 是私有的成员变量，没有其他地方可以修改
private UserService userService = new UserServiceImpl();
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
userService.update(...);
}
}
public class UserServiceImpl implements UserService {
// 是否安全 是线程安全的 没有成员变量
private UserDao userDao = new UserDaoImpl();
public void update() {
userDao.update();
}
}
public class UserDaoImpl implements UserDao {
// 是否安全 不是线程安全的 会被多个线程共享
private Connection conn = null;
public void update() throws SQLException {
String sql = "update user set password = ? where username = ?";
conn = DriverManager.getConnection("","","");
// ...
conn.close();
}
}例6：
public class MyServlet extends HttpServlet {
// 是否安全 是线程安全的
private UserService userService = new UserServiceImpl();
public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
userService.update(...);
}
}
public class UserServiceImpl implements UserService {
public void update() {
UserDao userDao = new UserDaoImpl();
userDao.update();
}
}
public class UserDaoImpl implements UserDao {
// 是否安全 是线程安全的
private Connection = null;
public void update() throws SQLException {
String sql = "update user set password = ? where username = ?";
conn = DriverManager.getConnection("","","");
// ...
conn.close();
}
}例7：
public abstract class Test {
public void bar() {
// 是否安全 不是线程安全的
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
foo(sdf);
}
public abstract foo(SimpleDateFormat sdf);
public static void main(String[] args) {
new Test().bar();
}
}其中 foo 的行为是不确定的，可能导致不安全的发生，被称之为外星方法
public void foo(SimpleDateFormat sdf) {
String dateStr = "1999-10-11 00:00:00";
for (int i = 0; i < 20; i++) {
new Thread(() -> {
try {
sdf.parse(dateStr);
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}