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如何在不加锁的情况下解决线程安全问题

2022-04-21 19:55:00 【皇家大少つ】

1. 什么是线程安全问题

线程安全问题就是多个线程同时对于某个共享资源的访问，导致的原子性，可见性和有序性的问题，而这些问题会导致共享数据存在一个不可预测性，使得程序在执行过程中会出现一些超过预期的一个结果

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2. 解决线程安全问题的方式

一般情况下解决线程安全问题的方式是增加同步锁，常见的是像synchronzied，lock等等，由于导致线程安全问题的根本原因是多线程并行访问。对共享资源加锁之后呢，多个线程在访问这个资源的时候，必须要先获得锁，也就是先获得访问资格，而同步锁的特征是在同一个时刻只允许一个线程访问这样一个资源，直到锁被释放，虽然这种方式，可以解决线程安全性的一个问题，但同时带来的是加锁和释放锁所带来的一个性能开销，因为加锁涉及用户空间和内核空间的一个转换以及上下文切换

3. 如何在不加锁解决线程安全问题

如何在性能和安全性之间去取得一个平衡，这就引出了一个无锁并发的概念，一般来说会有以下几种说法

  1. 通过自选锁(CAS),所谓自选锁是指线程在没有抢占的锁的情况下先自旋指定的次数，去尝试获得锁

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  1. 乐观锁，给每个数据增加一个版本号，一旦数据发生变化，则去修改这个版本号，那在Java里面，有一个CAS的一个机制，去完成乐观锁的一个功能
  2. 在程序设计中，尽量去减少共享对象的一个使用，从业务上去实现隔离避免并发

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