多線程下的數據安全_ZenDei技術網路在線

多線程下的數據安全再以後的開發中，我們的項目都是運行在伺服器中，而伺服器已經將線程的定義，線程對象的創建，線程的啟動等，都已經實現完了。我們需要做的就是把編寫的程式放到一個多線程的環境下運行！確保這些數據在運行時都是安全的一、線程存在安全的三個條件多線程併發有共用數據共用數據有修改的行 ...

多線程下的數據安全

再以後的開發中，我們的項目都是運行在伺服器中，而伺服器已經將線程的定義，線程對象的創建，線程的啟動等，都已經實現完了。我們需要做的就是把編寫的程式放到一個多線程的環境下運行！確保這些數據在運行時都是安全的

一、線程存在安全的三個條件

多線程併發
有共用數據
共用數據有修改的行為

只要滿足上面三個條件，線程就會存在安全問題

二、線程同步機制

怎麼去解決線程安全問題，我們採取線程排隊執行來讓它不能併發來解決！

這種機制被稱為:線程同步機制

線程同步會犧牲一部分效率來保證數據安全，因為數據安全比效率更為重要

三、編程模型

1.同步編程模型

線程t1和線程t2，在t1執行的時候，必須等待t2線程執行結束。或者在t2執行的時候，必須等待t1線程執行結束。兩個線程發生了等待關係，這就是同步編程模型，效率較低，同步就是排隊執行！

2.非同步編程模型

線程t1和線程t2，各自執行，t1不幹涉t2，t2不幹涉t1。兩者互不幹擾，不需要進行等待，這種編程模型叫做：非同步編程模型，效率較高。非同步就是併發

四、線程安全代碼示例

模擬兩個線程同時對一個賬戶進行存取款操作

代碼示例：

/*
銀行賬戶
 */
public class Account {
    //賬戶
    private String snoid;
    //餘額
    private double balance;

    public Account(String snoid, double balance) {
        this.snoid = snoid;
        this.balance = balance;
    }

    public String getSnoid() {
        return snoid;
    }

    public void setSnoid(String snoid) {
        this.snoid = snoid;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }

    public Account() {
    }
    //取款的構造方法
    public void withdraw(Double money){
        //取款之前的餘額
        double before=this.getBalance();
        //取款之後的餘額
        double after=before-money;
        //更新餘額
        this.setBalance(after);

    }
}

創建一個線程：線程中run方法，一次取5000塊錢

public class AccountThread extends Thread{
    //兩個線程必須共用一個賬戶對象
    private Account act;
    //通過構造方法傳遞過來賬戶對象
   public AccountThread(Account act){
        this.act=act;
    }

    public void run() {
        //run方法的執行表示取款操作
        double money=5000;
        act.withdraw(money);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"賬戶"+act.getSnoid()+"取款成功，您的當前餘額為"+act.getBalance());
        }
    }

測試一下：

public class AccountTest {
    public static void main(String[] args) {
        Account act=new Account("act-1",10000);
        //創建連個線程
        Thread t1=new AccountThread(act);
        Thread t2=new AccountThread(act);
        t1.setName("t1");
        t2.setName("t2");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

    //如果一個線程執行，但是執行過取款操作，沒有執行更新操作
    //這時候，t2進來執行，獲取到的餘額還是最初的！所以這種併發的程式有一定的風險

例如：這樣

idea64_L3uRT3a9a9

我們明明調用了兩個線程去執行run方法，應該是一次取5000，第二次應該是0才對。那麼現在出現這種情況！說明數據是不安全的

但是這也是有概率，現在我們放大這個概率，讓餘額在執行更新操作前睡1s，那麼就相當於低於個執行的線程，執行完取款操作之後，等了一下第二個線程。那麼第二個先讀取餘額的時候還是讀取到的10000，現在無論執行多少次，無論是哪個先執行都是上圖中的結果！

五、synchronize同步代碼塊

那麼為瞭解決上述問題，怎麼去實現多個線程執行同步操作呢。只能使用我們上面說的排隊了，這裡就需要使用到synchronize同步代碼塊。
** synchronized (){
//線程同步代碼塊
}**

小括弧中的數據必須是線程共用的數據，才能達到多線程排隊
需要那幾個線程同步就寫哪幾個線程的共用對象
例如，在這，我們t1對象和t2對象的共用對象就是this

在java中，任何一個對象都有一把鎖，其實這把鎖就是標記。100個對象100把鎖，一個對象一把鎖！

代碼的執行原理：

1.假設t1和t2線程併發，開始執行一下代碼的時候，有一個先後順序
2.假設t1先執行，遇到了synchronized，這個時候自動找“後面共用對象”的對象鎖，
找到之後，並占有這把鎖，然後執行同步代碼塊中的程式，在程式執行過程中是一直占有
這把鎖的。指代同步代碼塊改變，這把鎖才會釋放
3.假設t1已經占有這把鎖，此時t2也遇到synchronized關鍵字，也會去占用後面共用對象的這把鎖。
結果這把鎖被t1占有，t2只能在同步代碼塊中等待t1的結束，直到t1把同步代碼塊執行結束，t1會歸還
這把鎖此時t2終於等到這把鎖，然後t2占有這把鎖，進入同步代碼塊執行程式

註意：
    共用對象一定選擇好，這個共用對象一定是你需要排隊執行的這些線程對象所共用的

代碼示例：

/*
銀行賬戶
 */
public class Account {
    //賬戶
    private String snoid;
    //餘額
    private double balance;
    public Account(String snoid, double balance) {
        this.snoid = snoid;
        this.balance = balance;
    }
    public String getSnoid() {
        return snoid;
    }
    public void setSnoid(String snoid) {
        this.snoid = snoid;
    }
    public double getBalance() {
        return balance;
    }
    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }
    public Account() {
    }
    //取款的構造方法
    public void withdraw(Double money){
        //取款之前的餘額
        synchronized (this){
        double before=this.getBalance();
        //取款之後的餘額
        double after=before-money;
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //更新餘額
        //如果一個線程執行，但是執行過取款操作，沒有執行下麵這樣的更新
        //這時候，t2進來執行，獲取到的餘額還是最初的！所以這種併發的程式有一定的風險
        this.setBalance(after);
    }
    }
}

輸出：

t1賬戶act-2取款成功，您的當前餘額為5000.0
t2賬戶act-2取款成功，您的當前餘額為0.0

七、存線上程安全的變數

java中有三大變數！

實例變數：在堆中
靜態變數：在方法區中
局部變數：在棧中

局部變數永遠不會存線上程安全問題，因為局部變數在棧中，永遠不會共用！

實例變數在堆中，堆只有一個，靜態變數在方法區中，方法區也只有一個

堆和方法區都是共用的，所以可能存線上程安全問題！

局部變數以及常量都不會存線上程安全問題，成員變數可能會存線上程安全問題！

如果使用局部變數：
建議使用StringBuilder，因為局部變數不存線上程安全問題，選擇StringBuilder效率比StringBuffer效率更高！

ArrayList是非線程安全的

Vector是線程安全的

HashMap HashSet是非線程安全的

Hashtable是線程安全的

本文來自博客園，作者：星餘明，轉載請註明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/lingstar/p/16547525.html