前言:
目前姐妹们对“单例模式线程安全问题”大体比较讲究,同学们都需要剖析一些“单例模式线程安全问题”的相关资讯。那么小编同时在网络上收集了一些对于“单例模式线程安全问题””的相关资讯,希望小伙伴们能喜欢,同学们快快来了解一下吧!大家在日常工作中,是不是很少碰到自己的写的代码出现线程不安全或者死锁的情况,是因为自己掌握了实现线程安全的各种知识和能力了吗?我想大概率不是的,只是你的代码很少运行在高并发场景,同时用的开发框架,悄悄帮助自己 避免了很多线程不安全的场景。
你写的代码没出现线程不安全,主要是下面的一下常规套路,避免了不安全情况:
代码根本就没有高并发的场景,95%以上系统使用场景都会不出现高并发的场景代码遵守了基本的套路,使用很少使用共享变量以及spring默认的bean的单列模式感觉存在线程不安全的地方,毫不犹豫上一个synchronized数据库自身的行级锁,高档一点的用一个乐观锁。多进程下的分布式锁
上面这些套路,有点经验的开发同学,在工作中可能默认就这么干了,外加没啥高并发,线上运行妥妥当当。
本文不介绍高阶的线程安全的套路,只介绍上面提到的一些通用线程安全技巧的知识。
spring的bean的单例模式,怎么降低了线程安全风险
Bean以单例(singleton)模式创建和管理的,在应用程序的整个生命周期内,只会创建一个Bean实例,并且该实例将被共享和重用。尽管Bean是单例的,Spring框架采取了一些措施来确保Bean的线程安全性:
状态无关性:Spring将Bean设计为无状态的,即不包含任何可变状态的成员变量。这意味着在多个线程之间共享同一个Bean实例时,不会出现状态冲突或竞争条件。方法封闭性:Spring的单例Bean通过方法调用来提供服务。每个线程都会获得Bean方法的一个独立副本,这样就避免了线程之间的互相干扰。synchronized避免降低线程安全风险
一个单例Bean包含可变的共享状态(例如成员变量),并且多个线程同时修改该状态,那么可能会导致线程安全问题,这种情况通过synchronized关键字能解决。
synchronized关键字用于实现线程同步,确保在同一时间只有一个线程能够执行被synchronized修饰的代码块或方法。当多个线程尝试同时修改共享状态时,synchronized关键字可以保证在同一时间只有一个线程能够访问该代码块或方法,从而避免了竞态条件和数据不一致性。
在单例Bean中,如果成员变量是可变的共享状态,您可以使用synchronized关键字来保护对这些成员变量的访问和修改。通过在关键代码块或方法前使用synchronized关键字,可以确保在任意时刻只有一个线程能够执行该代码块或方法。
一个简单的示例:
public class MySingletonBean { private int sharedState; public synchronized void updateSharedState(int newValue) { // 使用synchronized关键字同步方法 this.sharedState = newValue; } public synchronized int getSharedState() { // 使用synchronized关键字同步方法 return this.sharedState; }}
上面的示例中,updateSharedState和getSharedState方法都使用了synchronized关键字,以确保在任意时刻只有一个线程能够修改或访问sharedState成员变量。
过度使用synchronized可能导致性能问题,在使用synchronized时应注意权衡,并尽量避免不必要的同步。此外,还可以考虑使用更高级的并发工具,如java.util.concurrent包中提供的锁机制或并发容器,以实现更细粒度的线程安全控制。
数据库自身的行级锁降低线程不安全风险
通过使用行级锁,数据库可以确保在同一时间只有一个事务能够修改特定的数据行,从而避免了多个并发写操作导致的数据不一致性问题。当一个事务正在修改某个数据行时,其他事务需要等待锁的释放才能进行修改,从而保证了线程安全。
行级锁并不是解决所有线程不安全问题的万能解决方案。它仅针对数据库操作,不能解决应用程序其他部分的线程不安全问题;行级锁会引入锁开销和潜在的性能影响。
乐观锁降低线程不安全
String selectQuery = "SELECT balance, version FROM account WHERE id = ?"; balance ,version = executeQuery(selectQuery(); // 更新数据 int newBalance = balance + 100; int newVersion = version + 1; String updateQuery = "UPDATE account SET balance = ?, version = ? WHERE id = ? AND version = ?"; int affectedRows = updateStatement.executeUpdate(); if (affectedRows > 0) { System.out.println("Update successful."); } else { System.out.println("Update failed due to concurrent modification."); }
在更新数据之前,首先读取数据的当前余额和版本信息;接下来,更新数据时会检查读取时的版本是否与当前版本一致,如果一致则进行更新,否则表示数据已被其他事务修改过,更新操作失。
分布式锁降低多进程下的数据不安全
分布式锁用于在分布式环境下保证数据一致性和避免并发冲突的机制。通过使用分布式锁,可以确保在多个进程或节点同时访问共享资源时,只有一个进程或节点能够获取锁并执行操作,其他进程或节点需要等待锁的释放。常见的分布式锁实现方式包括基于数据库、ZooKeeper、Redis等。常见的分布式锁实现方式包括基于数据库、ZooKeeper、Redis等。分布式锁具有具有以下特点:
原子性:分布式锁的获取和释放操作是原子的,保证了在多进程环境下的互斥性。互斥性:同一时间只有一个进程能够成功获取锁,其他进程需要等待锁的释放。可重入性:允许同一个进程在已获取锁的情况下再次获取锁,避免了死锁的问题。超时机制:设置锁的超时时间,避免因为某个进程异常导致锁一直占用,影响系统的正常运行。高可用性:针对分布式环境,分布式锁实现需要考虑节点的故障转移和容错机制,确保锁服务的高可用
如果,你是一个无太多追求,安于现状,不卷,也愿意稍微花一些精力研究下上面提到的避免线程安全的知识,一般的并发场景,绝对妥妥的搞定。
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