Código Thread-Safe

• Como cada thread tem sua própria porção da Stack, e ela é invisível para outras threads, valores armazenados na Stack são thread-safe

• A memória Heap é compartilhada entre threads; por isso apenas objetos imutáveis são thread-safe, objetos mutáveis são thread-unsafe
• objetos mutáveis podem ser alterados por uma thread sem que outra perceba, e essa acaba por utilizar um valor incorreto
• com objetos mutáveis pode ocorrer do compilador utilizar um valor em cache não percebendo que o cache é inválido, devido a alterações feitas em outras threads

• É possível desabilitar a optimização de cache local de um valor de Heap por uma thread, forçando sempre a leitura da memória principal; utiliza-se a palavra reservada volatile

Ações atômicas não bloqueantes

• Uma ação atômica é uma ação que é garantida de ser executada em uma thread sem interrupção;
• operações que a CPU consegue executar em um único ciclo são atómicas, por definição
• atribuição de variáveis são ações atômicas, exceto para os tipos long e double — são valores de 64 bits que levariam duas operações em uma plataforma 32 bits
• operações como + - / * % ++ — não são atômicas

• O pacote java.util.concurrent.atomic dispõe classes que implementam comportamentos atômicos em variáveis únicas de forma thread-safe e prevenindo lock's.
• algumas delas são AtomicBoolean, AtomicInteger, AtomicLong, AtomicReference<V>
• as classes desse pacote fazem as alterações não no objeto da memória principal, mas no cópia do objeto que está em cache; isso permite que, ao atualizar a memória principal, a operação pareça atômica
• variáveis atômicas também se comportam como variáveis volatile

Travas intrínsecas

• São feitos através de blocos de código synchornized

• Garante a ordem de execução e um objeto consistente

• Lógica síncrona pode causar um gargalo de performance e escalabilidade, em aplicações multi-thread

• A classe Collections dispõe wrappers síncronos para objetos de coleção como Collection, List, Set e Map; com eles a manipulação de itens (através de métodos da própria instância) a coleção não precisa ser feita em um bloco synchronized
• a leitura de uma lista síncrona deve ser feita dentro de um bloco synchronized, caso contrário pode ocorrer de uma thread lê-la enquanto outra thread adiciona um item, podendo resultar em inconsistência nos dados

Automação de concorrência não-bloqueante

Mecanismos alternativos para travas

• O pacote java.util.concurrent.locks dispõe diversas opções para abordar a lógica de travas