Java并发编程相关概念及注意事项

上一篇文章我们以粉刷房子为例,来描述了并发编程中的一些重要概念。在这一篇中,是相应的概念在Java中的具体表现形式,以及使用中要注意的一些问题。
在Java的并发编程中,synchronized这个词在初期一定会被大量的使用,除非开发者熟悉J.U.C包中的相关工具类进行替换。
这里synchronized也被称为隐式锁、内置锁或管程锁,这三个都是指同一个,看到的时候不必惊讶又出新概念了。这里的锁似乎是看不到的,我们开发者只是通过关键词进行了使用,而不用关心锁的获取、释放等细节。
而实质上,隐式锁,是通过在JVM指令层面,增加monitor enter 和exit相关的指令来实现。
例如下面的几行代码:
Object o = new Object();
public void test() {
synchronized(o) {
System.out.println(o);
}
}
转换成的jvm指令如下,注意红框中的monitor指令:
Java并发编程相关概念及注意事项
J.U.C中的重入锁、读写锁等,相比较synchronized,会需要开发者进行显式锁的获取,释放等操作,而且两者的实现形式也不同。根据使用场景,如果需要更细粒度的控制锁,可以使用J.U.C的实现。
Java并发编程中,另一个会经常会用到且容易被用错的,就数volatile啦。
我们一般使用volatile进行一些重要标识的设置及判断,例如这样
public static volatile boolean shutDown = false;
这种情况下,当其他线程在修改标识后,对于后面执行的线程,能够保证可见性。
而对于这样类型的声明,仅仅用volatile就不能满足:
public static volatile int count = 0;
如果此处,我们把count用做计数器,对于每个线程的请求,进行count++。这种时候,结果并不会符合预期,除非我们又显式的增加了锁。

这是因为整个count++,并不是一个整体,虽然其形式上看着像是不可分割的。但其实际上是由取值,加1,赋值这几步构成。多线程执行时,容易造成错乱,最终结果不符合预期。
volatile也是实现不了的安全的count++的,毕竟它的作用是抑制CPU进行指令重排序,对于写和读都是实时获取最新结果,不受JMM的影响。为了实现安全的计数或递增,是需要锁的介入,来保证整个count++的操作是互斥的,在整个临界区内,一个线程对count的操作不受其它线程的影响。
此外,Java并发编程中,在使用synchronized进行锁定时,需要注意的一个问题是:
在自己持有锁之后,才能进行锁的waitnotify
否则你会遇到这个异常:
Exception in thread “main” java.lang.IllegalMonitorStateException
就像一个人高喊着要把他的面包给你,但是他手里只有空气…,而你把口水吐到了他有脸上   🙂
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