多线程问题

多线程主要是为了提高我们应用程序的使用率。但同时，这会给我们带来很多安全问题

因为在多线程的环境下，线程是交替执行的，一般他们会使用多个线程执行相同的代码。如果在此相同的代码里边有着共享的变量，或者一些组合操作，我们想要的正确结果就很容易出现了问题

使用多线程我们的目的就是为了提高应用程序的使用率，但是如果多线程的代码没有好好设计的话，那未必会提高效率。反而降低了效率，甚至会造成死锁！

学习使用哪种同步机制来实现线程安全，并且性能是提高了而不是降低了~

一般会有下面这么几种办法来实现线程安全问题：

无状态(没有共享变量)
使用final使该引用变量不可变(如果该对象引用也引用了其他的对象，那么无论是发布或者使用时都需要加锁)
加锁(内置锁，显示Lock锁)
使用JDK为我们提供的类来实现线程安全(此部分的类就很多了)
- 原子性（就比如上面的count++操作，可以使用AtomicLong来实现原子性，那么在增加的时候就不会出差错了！)
- 容器(ConcurrentHashMap等等…)
- ……
…等等

在多线程中很多时候都是因为某个操作不是原子性的，使数据混乱出错。如果操作的数据是原子性的，那么就可以很大程度上避免了线程安全问题了！

原子性就是执行某一个操作是不可分割的，比如上面所说的count++操作，它就不是一个原子性的操作，它是分成了三个步骤的来实现这个操作的~ - JDK中有atomic包提供给我们实现原子性操作

Atomic

原子变量类在java.util.concurrent.atomic包下，总体来看有这么多个

基本类型：
- AtomicBoolean：布尔型
- AtomicInteger：整型
- AtomicLong：长整型
数组：
- AtomicIntegerArray：数组里的整型
- AtomicLongArray：数组里的长整型
- AtomicReferenceArray：数组里的引用类型
引用类型：
- AtomicReference：引用类型
- AtomicStampedReference：带有版本号的引用类型
- AtomicMarkableReference：带有标记位的引用类型
对象的属性：
- AtomicIntegerFieldUpdater：对象的属性是整型
- AtomicLongFieldUpdater：对象的属性是长整型
- AtomicReferenceFieldUpdater：对象的属性是引用类型
JDK8新增DoubleAccumulator、LongAccumulator、DoubleAdder、LongAdder
- 是对AtomicLong等类的改进。比如LongAccumulator与LongAdder在高并发环境下比AtomicLong更高效。

对于可见性，Java提供了一个关键字：volatile给我们使用~

volatile经典总结：volatile仅仅用来保证该变量对所有线程的可见性，但不保证原子性

我们将其拆开来解释一下：

使用了volatile修饰的变量保证了三点：

一旦你完成写入，任何访问这个字段的线程将会得到最新的值
在你写入前，会保证所有之前发生的事已经发生，并且任何更新过的数据值也是可见的，因为内存屏障会把之前的写入值都刷新到缓存。
volatile可以防止重排序(重排序指的就是：程序执行的时候，CPU、编译器可能会对执行顺序做一些调整，导致执行的顺序并不是从上往下的。从而出现了一些意想不到的效果)。而如果声明了volatile，那么CPU、编译器就会知道这个变量是共享的，不会被缓存在寄存器或者其他不可见的地方。

一般来说，volatile大多用于标志位上(判断操作),满足下面的条件才应该使用volatile修饰变量：

在多线程的环境下，只要不使用成员变量(不共享数据),那么就不会出现线程安全的问题了。

在方法上操作，只要我们保证不要在栈(方法)上发布对象(每个变量的作用域仅仅停留在当前的方法上)，那么我们的线程就是安全的

在线程封闭上还有另一种方法：ThreadLocal

使用这个类的API就可以保证每个线程自己独占一个变量

final仅仅是不能修改该变量的引用，但是引用里边的数据是可以改的!

就好像HashMap，用final修饰了。但是它仅仅保证了该对象引用hashMap变量所指向是不可变的，但是hashMap内部的数据是可变的，也就是说：可以add，remove等等操作到集合中。因此，仅仅只能够说明hashMap是一个不可变的对象引用

要想将对象设计成不可变对象，那么要满足下面三个条件：