Java의 스레드 안전성 기본 개념 분석

이 글은 주로 Java 스레드 안전의 기본 개념에 대한 분석을 소개합니다. 참고가 되고 필요한 친구가 더 자세히 알아볼 수 있기를 바랍니다.

Java 스레드 안전성에 대한 초기 이해. 일반적으로 JAVA 스레드 안전성은 멀티 스레드 실행 환경에서 Java 개체의 특성을 의미합니다. 즉, 각 호출은 일반적인 경우(특수 호출 상황과는 다름)에서 올바른 논리적 결과를 얻을 수 있음을 의미합니다. 본질적으로 객체의 메소드 동작에 동기화 제어 로직이 추가되어 호출자는 별도의 동기화 제어 없이 객체를 안전하게 사용할 수 있습니다.

1. 스레드 안전성의 정의

여러 스레드가 객체에 액세스할 때 런타임 환경에서 이러한 스레드의 예약 및 대체 실행을 고려할 필요가 없으면 추가 동기화가 필요하지 않습니다. 호출자에 대해 다른 조정 작업이 수행되는 경우 이 객체를 호출하여 올바른 결과를 얻을 수 있으며 이 객체는 스레드로부터 안전합니다. 이 정의는 매우 엄격합니다. 모든 스레드 안전 코드에는 한 가지 특성이 있어야 합니다. 즉, 코드 자체가 필요한 모든 정확성 보장 수단을 캡슐화하므로 호출자는 멀티스레딩 문제에 신경 쓸 필요가 없으며 구현할 필요도 없습니다. 멀티스레딩이 올바른지 확인하기 위한 조치입니다.

2. Java 언어의 스레드 안전성

스레드 안전성에 대해 더 깊이 이해하기 위해 스레드 안전성의 "보안 강도"(불변, 절대)에 따라 스레드 안전성을 강력함에서 약함으로 정렬합니다. 스레드 안전, 상대적 스레드 안전, 스레드 호환 및 스레드 길항.

2.1 Immutable

jDK1.5 이후에는 불변 객체가 객체의 메소드 구현이든 메소드 호출자이든 스레드로부터 안전해야 합니다. final 키워드로 수정된 측정값, 속성, 개체 또는 메서드는 외부 표시 상태가 변경되지 않습니다. 공유 데이터가 기본 데이터 유형인 경우 이를 정의할 때 final 키워드를 사용하여 불변성을 보장할 수 있습니다. 예를 들어 String 클래스 객체는 일반적인 불변 객체입니다. substring(), replacement() 및 concat()를 호출하면 이러한 메서드는 원래 값에 영향을 주지 않고 새로 구성된 문자열 객체만 반환합니다.

2.2 상대적 스레드 안전성

상대적 스레드 안전성은 우리가 일반적으로 스레드 안전성이라고 부르는 것입니다. 이 객체의 개별 작업이 스레드로부터 안전하다는 것을 보장해야 합니다. Vector, HashTable 등과 같은 Java의 스레드로부터 안전한 대부분의 클래스는 이 유형에 속합니다.

2.3 스레드 호환성

스레드 호환성이란 개체 자체는 스레드로부터 안전하지 않지만 호출 측에서 동기화 수단을 올바르게 사용하면 개체를 동시 환경에서 안전하게 사용할 수 있다는 의미입니다.

2.3 스레드 반대

스레드 반대는 호출자가 동기화 조치를 사용하는지 여부에 관계없이 다중 스레드 환경에서 동시에 사용할 수 없는 코드를 나타냅니다. 자바 언어는 본질적으로 멀티스레드이기 때문에 스레드 반대 등 멀티스레딩을 배제하는 코드는 거의 등장하지 않는다. 일반적인 스레드 반대 작업에는 Thread 클래스, System.setIn() 등의 현수막() 및 이력서() 메서드가 포함됩니다.

3. 스레드로부터 안전한 구현 방법

3.1 상호 배제 동기화

상호 배제 동기화는 동시성 정확성을 보장하는 가장 일반적인 방법입니다. 동기화는 공유에 액세스할 때 여러 스레드를 실행하는 것을 의미합니다. 데이터를 동시에 사용하려면 공유 데이터가 동시에 하나의 스레드에서만 사용되는지 확인하세요. 뮤텍스는 동기화를 달성하기 위한 수단이며, 뮤텍스 및 세마포어는 상호 배제를 구현하는 주요 방법입니다. 상호 배제는 원인, 동기화는 결과, 상호 배제는 방법, 동기화는 목적입니다.

Java에서 가장 기본적인 상호 배타적 동기화 방법은 동기화 키워드입니다. 또한 java.util.concurrent 패키지의 재진입 잠금(ReentrantLock)을 사용하여 동기화를 달성할 수도 있습니다. 사용법은 매우 유사하지만 코드 작성에는 약간의 차이가 있습니다. 하나는 API 수준의 상호 배제 잠금(lock() 및 Unlock() 메서드는 try/finally 문 블록으로 완료됨)입니다. 기본 구문 수준의 상호 배제 잠금. 그러나 재진입 잠금에는 동기화에 비해 다음 세 가지 기능이 있습니다.
대기는 인터럽트 가능합니다. 즉, 잠금을 보유하고 있는 스레드가 오랫동안 잠금을 해제하지 않으면 대기 중인 스레드가 대기를 포기하고 대신 다른 작업을 처리하도록 선택할 수 있습니다. . 인터럽트 가능 기능 실행하는 데 매우 오랜 시간이 걸리는 동기화된 블록을 처리하는 데 유용합니다.

Achievable fair lock: 공정한 잠금은 여러 스레드가 동일한 잠금을 기다리고 있을 때 잠금을 적용한 시간 순서에 따라 순서대로 잠금을 획득해야 함을 의미합니다. 동기화된 잠금은 불공평하고 재진입 잠금도 기본적으로 불공평하지만 Boolean 값을 사용하여 생성자를 통해 공정한 잠금 사용을 요구할 수 있습니다.

잠금은 여러 조건에 바인딩될 수 있습니다. 이는 재진입 잠금 개체가 동시에 여러 조건 개체에 바인딩될 수 있음을 의미합니다. 암시적 조건이 둘 이상의 조건과 연관되어 있으면 추가 잠금을 추가해야 합니다. 그러나 재진입 잠금의 경우에는 이를 수행할 필요가 없습니다. newCondition() 메소드를 여러 번 호출하기만 하면 됩니다.

3.2 비차단 동기화

상호 배타적 동기화의 가장 중요한 문제는 스레드 차단 및 깨우기로 인한 성능 문제라는 점을 항상 비관적인 동시성 전략이라고 생각합니다. 하지 마세요. 적절한 동기화 조치로 인해 문제가 발생할 수 있습니다. 그러나 또 다른 옵션이 있습니다: 충돌 감지를 기반으로 하는 낙관적 동시성 전략입니다. 충돌이 발생하면 다른 보상 조치를 취하십시오. 이 낙관적 동시성 전략의 많은 구현에서는 스레드를 일시 중단할 필요가 없으므로 이를 비차단 동기화라고 합니다.

요약

위 내용은 Java의 스레드 안전성 기본 개념 분석의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!