文章目录
- 1. 避免共享状态（无状态/不可变）
- 2.线程封闭
- 3. 加锁同步
- 常用方式：
- 4. 使用线程安全的类/容器
- 5. 使用原子操作（CAS）
- 6. 合理设计并发模型
- 7. 使用高级并发工具
解决线程安全问题，核心目标是确保多个线程在并发访问共享资源时，程序的行为仍然正确、一致、可预测。可以从以下几个关键方面入手：
1. 避免共享状态（无状态/不可变）
“不共享，就安全”
- 使用不可变对象：如
String、Integer、LocalDateTime等，一旦创建无法修改。 - 设计无状态类：不持有实例变量，或仅持有只读数据。
- 使用局部变量：方法内部的变量天然线程私有。
✅ 优点：无需同步，性能最高，最安全。
2.线程封闭
让数据只属于一个线程
- ThreadLocal：为每个线程提供独立副本。
privatestaticfinalThreadLocal<SimpleDateFormat>formatter=ThreadLocal.withInitial(()->newSimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));注意：需防止内存泄漏（在线程池中使用后及时
remove()）。
3. 加锁同步
控制对共享资源的互斥访问
常用方式：
- synchronized 关键字
publicsynchronizedvoidincrement(){count++;}// 或publicvoidmethod(){synchronized(lock){/* 临界区 */}}- ReentrantLock（显式锁）
privatefinalLocklock=newReentrantLock();publicvoiddoSomething(){lock.lock();try{/* 临界区 */}finally{lock.unlock();}}✅ 适用场景：必须修改共享可变状态时。
⚠️ 风险：死锁、性能下降、锁粒度不当。
4. 使用线程安全的类/容器
直接使用JDK提供的并发工具
| 类型 | 安全替代方案 |
|---|---|
| List | CopyOnWriteArrayList,Collections.synchronizedList() |
| Set | ConcurrentHashMap.newKeySet(),CopyOnWriteArraySet |
| Map | ConcurrentHashMap |
| Queue | ConcurrentLinkedQueue,BlockingQueue实现类 |
| 计数器 | AtomicInteger,LongAdder |
| 示例： |
privatefinalConcurrentHashMap<String,User>userCache=newConcurrentHashMap<>();privatefinalAtomicIntegercounter=newAtomicInteger(0);5. 使用原子操作（CAS）
无锁并发，基于硬件指令
java.util.concurrent.atomic包：AtomicInteger,AtomicReference,AtomicStampedReference（解决 ABA 问题）
- 适用于简单状态更新（计数、标志位、引用替换等）
✅ 优点：高性能，无阻塞。
❌ 局限：不适合复杂逻辑。
6. 合理设计并发模型
从架构层面规避竞争
- 分段锁 / 分片（Sharding）：如
ConcurrentHashMap将数据分段加锁。 - 消息队列 / Actor 模型：通过单线程处理特定任务（如 Disruptor、Akka）。
- 写时复制（Copy-On-Write）：读多写少场景（如
CopyOnWriteArrayList）。 - 避免全局状态：将共享状态拆分为线程本地或请求级上下文。
7. 使用高级并发工具
- CountDownLatch / CyclicBarrier / Semaphore：协调线程执行。
- CompletableFuture / ExecutorService：异步编程，避免手动管理线程。
- StampedLock：读多写少场景的高性能读写锁（支持乐观读）。
