Java并发编程（Java Concurrency）（10）- 线程安全与不变性（Thread Safety and Immutability）

时间：2021-06-17 06:59:32

原文链接：http://tutorials.jenkov.com/java-concurrency/thread-safety-and-immutability.html

摘要：这是翻译自一个大概30个小节的关于Java并发编程的入门级教程，原作者Jakob Jenkov，译者Zhenning Lang，转载请注明出处，thanks and have a good time here~~~（希望自己不要留坑）

竞争只发生在多个线程写相同资源的时候，如果仅仅是多个线程读取同一个资源，则不会发生竞争。

那么可以通过使共享对象保持不变（immutable）来让使用它的线程无法更新这个对象，从而达到线程安全，例如：

public class ImmutableValue{

    private int value = 0;
    public ImmutableValue(int value){
        this.value = value;
    }

    public int getValue(){
        return this.value;
    }
}

上例中在构造函数中给 value 赋值，而由于没有 setter 方法，value 的值也无法被改变。一旦 ImmutableValue 的实例被创建，其 value 就保持不变，我们称之为具有不变性。

如果需要对 ImmutableValue 的实例进行一些操作，那么可以通过返回一个具有操作后结果的新的实例来实现不变性，下例展示了 add 操作是如何保持不变性的：

public class ImmutableValue{

    private int value = 0;

    public ImmutableValue(int value){
        this.value = value;
    }

    public int getValue(){
        return this.value;
    }

    public ImmutableValue add(int valueToAdd){
        return new ImmutableValue(this.value + valueToAdd);
    }
}

请仔细分析 add() 方法是如何通过返回一个新的 ImmutableValue 实例保持不变性的。

实例的引用是不安全的（The Reference is not Thread Safe）!

非常值得注意的一点是，即便一个对象本身是具有不变性并且线程安全的，对这个对象的引用可能并不是线程安全的。例如：

public class Calculator{
    private ImmutableValue currentValue = null;

    public ImmutableValue getValue(){
        return currentValue;
    }

    public void setValue(ImmutableValue newValue){
        this.currentValue = newValue;
    }

    public void add(int newValue){
        this.currentValue = this.currentValue.add(newValue);
    }
}

Calculator 类包含一个 ImmutableValue 实例的引用。如果仔细分析 setValue() 和 add() 方法，我们可以发现虽然 ImmutableValue 类本身是具有不变性的，但 Calculator 类却不具有不变性，也并非线程安全的。换言之，虽然具有不变性的类本身是线程安全，但对其引用的使用却不一定是线程安全的。这是想通过不变性达到线程安全目的所需要牢记的事。

为了使 Calculator 类变得线程俺去，可以将 getValue()， setValue()， 和 add() 方法声明成同步的（synchronized）。
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