第三章主要講的共享對象，這章有些內(nèi)容比較抽象，我理解其中的一些東西費了一些周折。所以把這些理解記錄下來，以免以后遺忘，有些內(nèi)容是個人的理解，如果您對我的理解有異議，請?zhí)岢鰜砉餐懻摗?

?

3.1? 可見性

???? 這里提到了“重排序”，指的是操作系統(tǒng)對線程分片后，針對不同線程的調(diào)度是沒有特定順序的。

3.1.1 過期數(shù)據(jù)

???? 貌似沒有什么可說的...

3.1.2 非原子的64位操作

???? 這里指的是對double和long類型64位的變量。對于這種數(shù)據(jù)編寫多線程程序的時候最好要加volatile標示。因為現(xiàn)在很多cpu是不對64位操作支持的，64位的數(shù)據(jù)會分成兩個32位的數(shù)據(jù)，兩部分會分別讀取、操作，這樣就會有兩個存儲數(shù)據(jù)的地方：內(nèi)存和cpu緩存。volatile關(guān)鍵字指的是強制可見，即內(nèi)存和cpu緩存數(shù)據(jù)強制保持一致。這里內(nèi)存是可以存64位數(shù)，但是32位的cpu只能存32位。舉個例子：假設(shè)我們有個64位的數(shù)，前32位是H 00 00 00 01，后32位是H 00 00 00 10，現(xiàn)在有兩個線程，分別對前32位的數(shù)加3和加1，那么最后的結(jié)果應(yīng)該是對前32位加4.列舉如下：

??? 最后的結(jié)果：H 00 00 00 05 00 00 00 10

??? 中間結(jié)果(加3)：H 00 00 00 03 00 00 00 10

????中間結(jié)果(加1)：H 00 00 00 02 00 00 00 10

??? 按照一般的邏輯，如果沒有同步策略，那么最后看到的結(jié)果只有這三種，其實結(jié)果是很亂的，很有可能是這種：

????H 00 00 00 01 10 01 11 11 10

????為何會出現(xiàn)這種結(jié)果呢？原因在于前面所說的，32位的CPU是把64位的數(shù)切開分別做的，那么在低位累加到高位的過程中，會出現(xiàn)重疊，從而造成混亂。

??? 如果不想使用volatile關(guān)鍵字，使用鎖策略的話也可以保證64位數(shù)的正確操作

3.1.3 鎖和可見性

??? 其實大意在于鎖與可見性是密切想關(guān)的，鎖不僅保證了同步與互斥，也保證了內(nèi)存可見性。

3.1.4 volatile變量

??? 這里主要說了volatile變量是一種輕量級別的鎖，不過說的太粗了，以后的章節(jié)會有詳細分析

??? 比較重要的是以下幾點：

??? （1） 主要用于確保對象狀態(tài)的可見性，或者標識重要的生命周期的發(fā)生

??? （2） volatile的語義不足以使自增操作（++）原子化。這句給了個重要的啟示，那就是說你的算法針對這個變量必須是無狀態(tài)的時候才可選用volatile

??? （3）開發(fā)和測試階段啟動JVM的時候請開啟 -server選項，這樣JVM會做優(yōu)化，比如把循環(huán)中的沒有改變的判定變量提到循環(huán)外面，循環(huán)改為無限循環(huán)。

????? 比如

?????

    volatile boolean asleep:
   ...
    while(!asleep)//JVM優(yōu)化器不會優(yōu)化該判斷
        doSomething();
  

?

??? 這里加了volatile，所以是不會做優(yōu)化，因為JVM認為你這是多線程要使用的變量，但是如果沒有加，很可能就會做上述優(yōu)化，那么這個時候你做多線程，開發(fā)階段可能正確，部署階段和生產(chǎn)階段可能就會出問題。

3.2 發(fā)布和溢出

??? 這一章比較抽象，以往多線程的書重點在同步和互斥，發(fā)布和溢出問題我還是第一次看到這么深入討論的。

??? 先來看看概念：

??? 發(fā)布（publishing）一個對象的意思是使它能夠被當前范圍之外的代碼所使用；

??? 逸出（escape）：一個對象在尚未準備好時就將它發(fā)布，這種清況稱作逸出。

??? 接下來舉了一些逸出的例子：

??? （1）發(fā)布到公有區(qū)域，一個對象沒有準備好就將一些東西發(fā)布到公有區(qū)域。

??? （2）從私有區(qū)域獲取（允許內(nèi)部可變的數(shù)據(jù)逸出）

???

    class UnsafeStates{
  private String[] states = new String[]{"SK","AL"...}
  public String[] getStates(){
   return states;//直接把private數(shù)據(jù)發(fā)布了出去...
}
}
  

??? 這樣完全允許私有對象獲取，違背了其私有性質(zhì)。 我寫過的代碼好像有過這種情況....

???"發(fā)布一個對象，同樣也發(fā)布了該對象所有非私有域所引用的對象。更一般的，在一個已經(jīng)發(fā)布的對象中，那些非私有域的引用鏈，和方法調(diào)用鏈中的可獲得對象也都會被發(fā)布。" 這句話很重要，要結(jié)合"非私有域"和"方法調(diào)用鏈"來理解。也就是說非私有域是可被調(diào)用或者可被覆蓋的，要注意。

?? （3）內(nèi)部類實例發(fā)布。這個發(fā)布很抽象，結(jié)合代碼來看看

    public class ThisEscape{
  public ThisEscape(EventSource source){//構(gòu)造和發(fā)布綁定，造成this泄露
     source.registerListener(
     new EventListener(){
      public void onEvent(Event e){
        doSomething(2);
      }
     }
    );
 }
}
  

?

?? 這段代碼是一個很常見的匿名內(nèi)部類的創(chuàng)建，不過要注意，這里發(fā)生的一切是在構(gòu)造函數(shù)中進行的。在構(gòu)造函數(shù)中這么做會有什么問題呢？

?? 問題在于source會調(diào)用EventListener，而EventListener是ThisEscape的匿名內(nèi)部類，它持有對ThisEscape對象實例的引用。source不僅會調(diào)用EventListener，實際上source是持有EventListener的引用，那么同時source也就持有了ThisEscape的引用。如果ThisEscape還沒做好實例化的情況下，另外一個線程通過source訪問ThisEscape，這樣就造成了逸出。

???我把上面的代碼理解為"愚蠢的黑社會老大模式"，這里有三個角色：老大（ThisEscape），小弟（EventListener），警察（EventSource）。老大犯了事，小弟去頂，這個時候警察要來問小弟問題。 關(guān)鍵點就在這里：老大應(yīng)當知道警察一定也會來問他（EventSource也會找到ThisEscape的實例），但是他卻沒有編好理由去應(yīng)對（ThisEscape的構(gòu)造函數(shù)還沒有完成）

??

??? 下面的實踐中，會有對這種情況的改進方法。

3.2.1安全的構(gòu)建實踐

??? 上面的例子指出，一個未完成構(gòu)造的對象不能被發(fā)布出去。

??? 更具體的說，不要讓this引用在構(gòu)造期間逸出。

??? 比如在構(gòu)造函數(shù)中起線程，會造成this的逸出，這樣this就會被新線程共享，由于this的構(gòu)造函數(shù)還未完成，其他線程會獲取this的不正確的狀態(tài)。
??? 這里要特別說明的是，上面的意思是：在構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建線程并沒有問題，但最好不要再構(gòu)造函數(shù)中啟動它。

??? 還有一點，在構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用一個可覆蓋的實例方法（非private、final）同樣會造成this在構(gòu)造期間逸出為什么這么說呢？書上沒有給出解釋，但是我簡單想了一下，可以給出如下的例子：

???

    public class ThisEscape{
  public ThisEscape(EventSource source){
     checkSomeThing();
 }
  public void checkSomeThing(){
     System.out.println("這個代碼沒有問題，沒有this的逸出"); 
 }
}
  

?這個是你自己的代碼，如果自己用，沒問題，你可以保證你的構(gòu)造函數(shù)引用其他函數(shù)的時候沒有包含，但如果你寫的是jdk代碼會怎么樣？使用jdk的客戶端程序員這樣搞一下：

?

?

    public class ShitJDK extends ThisEscape{
  public void checkSomeThing(){//這里覆蓋了父類的checkSomeThing
       this.......//這里可以調(diào)用this，造成this逸出
 }
}
  

?這樣客戶端程序員就很郁悶了。所以作為類庫的開發(fā)者首要任務(wù)是考慮好封裝，否則問題會很多。

?那么怎么解決上面問題呢？

?首先要分析一下，上面的代碼犯了一個錯誤，就是構(gòu)造和發(fā)布耦合。構(gòu)造函數(shù)是構(gòu)造的地方，并不是發(fā)布的地方，所以，改造的方法就是構(gòu)造和發(fā)布相分離。

?于是我們有三個基本需求：

? （1）構(gòu)造函數(shù)中只包含初始化相關(guān)內(nèi)容。

??（2）至少有兩個步驟，一個是構(gòu)造，一個是發(fā)布。

??（3）客戶端不關(guān)心黑老大，也就是說它只需要一個小弟，黑老大封裝（最嚴格的封裝方式是構(gòu)造函數(shù)為private，這樣只能通過本類的靜態(tài)方法初始化本類，其他地方根本就不會初始化本類）。

? 書上給出的例子如下：

    public class SafeListener{
 private final EventListener listener;//老大含有小弟
 
 private SafeListener(){//構(gòu)造函數(shù)私有，并且只包含初始化相關(guān)，不包含發(fā)布
   listener = new EventListener(){
     public void onEvent(Event e){
        doSomeThing(e); 
    }
  } 
 }
 
 public static SafeListener newInstance(EventSource source){
  SafeListener safe = new SafeListener();//這里是調(diào)用構(gòu)造
  source.registerListener(safe.listener);//這里是發(fā)布，構(gòu)造與發(fā)布相分離
  return safe;//這里為什么要return 一個safe？推斷是因為safe還有其他代
              //碼，不只一個注冊功能。這個safe從命中初始化開始就和一個listener綁定
 }
} 
  

  

    ?
  
  

    ??? 
    
      是不是覺得有點復雜，抽象不好理解？這里是因為除了構(gòu)造與發(fā)布相分離，這里還做了一件事就是封裝了構(gòu)造與發(fā)布相分離的過程。也就是說類的責任沒有完全分開
    
  
  

    
      ??? 
    
    
      這里有個很有意思的矛盾點，即：
    
  
  

    
      ??? 既要構(gòu)造與發(fā)布分離，又要構(gòu)造與發(fā)布綁定（一起調(diào)用）。
    
  
  

    
      ??? 第一個點很容易做到，就是分為兩個步驟即可。
    
  
  

    
      ??? 第二個點，這里要將兩個步驟合并到一個函數(shù)中，以共同調(diào)用。
    
    
      ?第二個點其實可以理解為工廠模式的封裝方法，這里這么封裝是為了SafeListener發(fā)布出去的時候就是已經(jīng)注冊好了的， 這段代碼其實寫的不好，因為它將工廠和工廠生產(chǎn)的東西混在一起了，可以加一個工廠，以更深刻的理解：
    
  
  

    
      ??? 
    
  
  
    class SafeListener{//*****本類只負責構(gòu)造,注意這里沒有了public，是包訪問權(quán)限，對內(nèi)的
 private final EventListener listener;//老大含有小弟，注意這里private
 
 SafeListener(){//*****構(gòu)造函數(shù)包內(nèi)可見
   listener = new EventListener(){
     public void onEvent(Event e){
        doSomeThing(e); 
    }
  } 
 }
  
  
     EventListener  getEventListenerListener(){//*****同樣注意是包訪問權(quán)限，對內(nèi)的
  
  
       return listener;}
...//其他方法
} 


public class SafeListenerFactory{//工廠類負責發(fā)布任務(wù)和封裝任務(wù)，和SafeListener在同一個包中，是對外的
    
 public static SafeListener newInstance(EventSource source){
  SafeListener safe = new SafeListener();//這里是調(diào)用構(gòu)造
  source.registerListener(safe.getEventListenerListener());//這里是發(fā)布，構(gòu)造與發(fā)布相分離，注意與上面區(qū)分開
  return safe;//這里為什么要return 一個safe？推斷是因為safe還有其他代
              //碼，不只一個注冊功能。這個safe從命中初始化開始就和一個listener綁定
 }
}
  
  

    ?? 上面的代碼是不是更好理解了？因為類的責任分開了，更具備面向?qū)ο蟮奶卣鳎美斫狻?
  
  

    ?? 要注意這里的代碼和上面代碼在訪問權(quán)限修飾符上的不同。(*****為訪問權(quán)限不同的地方)
  
  

    ?? 上面代碼的類圖如下：
  
  

    ?? 
    

    
      
    
  
  

  
  

    ?
  
  

    
      
        ?3.3 線程封閉
      
    
  
  

    ?線程封閉是指將對象封閉在一個線程當中。這樣就避免了線程共享數(shù)據(jù)，自動成為線程安全。
  
  

    ?這里舉了兩個例子：
  
  

    
      
        ?（1）Swing的線程封閉技術(shù)--事件分發(fā)線程
      
    
  
  

    
      ? 這里簡單介紹了事件分發(fā)線程，講的不是很清楚，有興趣的可以看看這里：
    
  
  

    
      ?
    
    
      
        http://space.itpub.net/13685345/viewspace-374940
      
    
  
  

    
      ?這篇文章對于Swing的事件分發(fā)線程作了詳細介紹，主要思想是：不要EDT里面做出了圖形相關(guān)的任何事情。
    
  
  

    
      ?同時，我很佩服Swing的簡單的設(shè)計。
    
  
  

    
      ?(2)JDBC應(yīng)用池
    
  
  

    ? 這里主要講一個Connection對應(yīng)一個線程。
  
  

    
      3.3.1 Ad-hoc線程限制
    
  
  

    ?這里不要被Ad-hoc嚇到，Ad-hoc(譯為：非正式的。好抽象....)主要意思如同mashup一樣大眾化，大意是我的類庫不管線程同步問題，所有同步問題交給類庫的使用者解決。這里作者主要要告訴大家不要用Ad-hoc...
  
  

    
      3.3.2 棧限制
    
  
  

    ?這里主要指把變量限制在方法中，即盡量把不需要共享的數(shù)據(jù)放入方法內(nèi)部。不過真要共享呢？加鎖同步，或者更簡單的本地線程變量（ThreadLocal）。
  
  

    
      3.3.3 ThreadLocal
    
  
  

    ?這個玩意就是給每個線程一個存儲空間，這樣直接避免了同步問題。但是真要線程共享數(shù)據(jù)呢？加鎖同步...
  
  

    
      ?這里介紹了一個ThreadLocal的使用場景，即用一個ThreadLocal變量持有事務(wù)上下文，這樣不用在每次函數(shù)調(diào)用的時候都傳遞這個上下文，是不是很方便？是的，哈哈！
    
  
  

    
      
        3.4 不可變性
      
    
  
  

    
      ?這里先介紹了不可變對象，先看概念：
    
  
  

    
      ?
    
    
      創(chuàng)建后狀態(tài)不能被修改的對象叫做不可變對象。
    
  
  

    
      ?其實很好理解，本身不可變意味著其他線程不能改變其數(shù)據(jù)
    
  
  

    
      3.4.1 Final域
    
  
  

    ?沒啥，不過這里給出了兩個編程的最佳實踐：
  
  

    
      ?將所有的域聲明為私有，除非它們具有更高的可見性；
    
  
  

    
      ?將所有的域聲明為final，除非它們是可變的。
    
  
  

    
      
        3.4.2 示例 ： 使用vloatile發(fā)布不可變對象
      
    
  
  

    ?這里主要給出了兩個代碼，第二個代碼使用第一個類的時候加了vloatile修飾符，主要因為第一個類為不可變對象，不需要同步，但是有可見性問題，所以一定要加volatile，以保證兩個變量同時可見。代碼就不貼了，感興趣的可以看書。
  
  

    ?
  
  

    
      3.5 安全發(fā)布
    
  
  

    ?這里分了幾小節(jié)，把里面的好的思想提出來如下：
  
  

    ?（1）final總是可以安全的用于任意線程（除了容器類）
  
  

    ?（2）安全發(fā)布的類型：
  
  

    

      通過靜態(tài)初始化器初始化對象的引用（上面的黑老大例子）或者最簡單的：
    
  
  

    ?????????? public static Holder holder = new Holder();//這里靜態(tài)初始化器由JVM在類的初始階段執(zhí)行，也就是說客戶
  
  

    ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? //寫的線程目前還都沒有啟動。
  
  

    

      將它的引用存儲到volatile域或者AtomicReference
    
    

      將它的引用存儲到正確創(chuàng)建對象的final域中
    
    

      將它的引用存儲到由鎖正確保護的域中
    
  
  

    ?（3）高效不可變對象
  
  

    ??????? 概念：一個對象在技術(shù)上是不可變的，但是它的狀態(tài)不會再發(fā)布后改變。
  
  

    ??????
    
      ? 從這里看，與其叫"高效不可變對象"，不如叫"偽不可變對象"更合適....
    
  
  

    ?
  
  

    
      ?（4）總結(jié)了發(fā)布對象的必要條件依賴于對象的可變性：
    
  
  

    

      
        不可變對象可以通過任意機制發(fā)布
      
    
    

      
        高效不可變對象必須要安全發(fā)布
      
    
    

      
        可變對象必須要安全發(fā)布，同時必須要線程安全或者被鎖保護
      
    
  
  

    
      ?（5）使用和共享對象的一些最有效的策略：
    
  
  

    

      
        線程限制
      
    
    

      
        共享只讀
      
    
    

      
        共享線程安全：有自己的同步代碼，客戶端代碼無需寫額外同步代碼
      
    
    

      
        被守護的：即加鎖訪問。最一般的措施...
      
    
  
  

    ?
  
  

    
      《java并發(fā)編程實踐》第三章學習筆記