第11章 并发 第78项：同步对共享可变数据的访问

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内容提要

线程支持多任务并发，但并发编程比单线程复杂。同步是确保共享可变数据安全的关键，避免数据不可见和竞争条件。使用volatile可以提高可见性，避免互斥。优先使用不可变数据，确保对象安全发布，并遵循良好实践以编写清晰、正确的并发程序。

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关键要点

• 线程允许多任务并发，但并发编程比单线程复杂。

• 同步是确保共享可变数据安全的关键，避免数据不可见和竞争条件。

• 使用synchronized关键字可以确保互斥和可见性。

• 没有同步时，线程间的变化可能不可见。

• 使用volatile可以提高可见性，避免互斥。

• 复合操作（如自增）不是线程安全的，需使用同步或原子类。

• 优先使用不可变数据，确保对象安全发布。

• 遵循良好实践以编写清晰、正确的并发程序。

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延伸解读

并发编程的复杂性

并发编程相较于单线程编程更为复杂，主要是因为多线程环境下可能出现的数据竞争和不可见性问题。开发者需要理解这些潜在问题，以便在设计程序时采取适当的同步措施，确保数据的一致性和可见性。

同步与可见性

使用synchronized关键字可以确保线程间的互斥和可见性，但这也可能导致性能下降。因此，在选择同步机制时，开发者应权衡性能与安全性，必要时考虑使用volatile或原子类来提高效率。

不可变数据的优势

优先使用不可变数据可以显著降低并发编程中的复杂性。不可变对象天然是线程安全的，避免了许多同步问题，开发者在设计数据结构时应尽量考虑使用不可变类型，以提高程序的稳定性和可维护性。

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延伸问答

并发编程相比单线程编程有哪些复杂性？

并发编程比单线程编程复杂，因为许多事情可能出错，且故障难以重现。

如何确保共享可变数据的安全？

使用synchronized关键字可以确保互斥和可见性，从而保证共享可变数据的安全。

volatile关键字的作用是什么？

volatile关键字可以提高可见性，确保线程间的变化能够被及时看到，而无需互斥。

为什么复合操作（如自增）不是线程安全的？

复合操作涉及多个步骤，因此在没有同步的情况下可能导致数据不一致，产生线程安全问题。

在并发编程中，为什么优先使用不可变数据？

优先使用不可变数据可以避免共享可变数据带来的复杂性和安全问题，确保对象安全发布。

有哪些良好的实践可以帮助编写清晰的并发程序？

遵循良好实践包括同步共享数据的读写、使用volatile进行简单通信，以及优先使用线程安全的工具类。

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