多線程在多進(jìn)程的基礎(chǔ)上更好解決了并發(fā)問題，但由于一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的多個(gè)線程是資源共享的，就會出現(xiàn)多個(gè)線程在并發(fā)執(zhí)行的時(shí)候造成內(nèi)存中數(shù)據(jù)的混亂。
舉一個(gè)例子：
重慶分公司
重慶分公司
class Counter {
public int count;
public void add() {
count++;
}
}
public class ThreadDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Counter counter = new Counter();
Thread t1 = new Thread(() ->{
for (int i = 0; i< 50000; i++) {
counter.add();
}
});
Thread t2 = new Thread(() ->{
for (int i = 0; i< 50000; i++) {
counter.add();
}
});
t1.start();
t2.start();
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
System.out.println("count = " + counter.count);
}
}
這里定義兩個(gè)線程實(shí)例對象t1，t2（執(zhí)行的任務(wù)分別是循環(huán)調(diào)用50000次add操作），add方法的作用是對成員變量count進(jìn)行++，我們設(shè)想兩個(gè)線程并發(fā)執(zhí)行，結(jié)果輸出的count值應(yīng)該為100000，但是并不是，這就是一個(gè)典型的線程安全問題！?。?/p>2.原因
首先我們需要明確add操作主要干了什么？
可以看出 add操作分為了三個(gè)指令，沒進(jìn)行一次++CPU就會執(zhí)行三條指令（其中這三條指令是串行的）
load ：把內(nèi)存中的值加載到CPU的寄存器上
add? ：在CPU的寄存器上進(jìn)行++操作
save： 把計(jì)算之后的值再存到內(nèi)存當(dāng)中
那為什么會在進(jìn)行add操作的時(shí)候會出現(xiàn)輸出結(jié)果小于100000呢？
我們知道兩個(gè)線程在并發(fā)編程的時(shí)候是搶占式執(zhí)行的（誰先搶到CPU資源誰就會被優(yōu)先調(diào)度，此時(shí)另一個(gè)線程就會阻塞），此時(shí)兩個(gè)線程中的add操作鎖所對應(yīng)的指令就會出現(xiàn)很多種情況，就會造成計(jì)算結(jié)果出錯(cuò)。
這里舉出了兩個(gè)例子，兩個(gè)線程的所對應(yīng)的三條指令順序都不一樣（是因?yàn)榫€程1，2搶占式執(zhí)行當(dāng)某一個(gè)線程執(zhí)行其中一條指令時(shí)，另一個(gè)線程被調(diào)度時(shí)會優(yōu)先執(zhí)行另一個(gè)線程的指令，此時(shí)之前的線程就會被阻塞），第一種情況add了兩次正常輸出2，而第二種情況只被add了一次輸出1；
二，線程安全 1.概念什么是線程安全：線程安全確切的定義十分復(fù)雜，所以我們一般認(rèn)為，如果多線程環(huán)境下代碼運(yùn)行的結(jié)果是符合我們預(yù)期的，即在單線程環(huán)境應(yīng)該的結(jié)果，則說這個(gè)程序是線程安全的；
上述例子若改成單線程：
class Counter2 {
public int count;
public void add() {
count++;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Counter2 counter2 = new Counter2();
for (int i = 0; i< 50000; i++) {
counter2.add();
}
for (int i = 0; i< 50000; i++) {
counter2.add();
}
System.out.println("count = " + counter2.count);
}
}
此時(shí)輸出正確，所以我們可以認(rèn)為上述輸出結(jié)果不是預(yù)期的那種多線程代碼是線程不安全的。
2.原因1.搶占式執(zhí)行，隨機(jī)調(diào)度（根本原因，由操作系統(tǒng)內(nèi)核決定，無法改變）
2.因?yàn)閱蝹€(gè)進(jìn)程下的多個(gè)線程是資源共享的，所以多個(gè)線程修改同一個(gè)變量時(shí)會線程不安全
?多個(gè)線程修改不同的變量? 沒事
?一個(gè)線程修改同一個(gè)變量? 沒事
?多個(gè)線程讀取同一個(gè)變量? 沒事
3.原子性
?如果修改操作是原子性的，就不會有線程安全問題
?如果修改操作是非原子性的就很大概率出現(xiàn)線程安全問題（上述示例的add操作就是非原子性? ? ? ? ?的，一個(gè)add操作分成了三個(gè)指令去執(zhí)行）
?所以我們?nèi)ケ苊饩€程安全的主要手段就是將非原子性的操作變成原子性---->加鎖
4.內(nèi)存可見性問題
? 當(dāng)一個(gè)線程在讀取數(shù)據(jù)，一個(gè)線程在修改數(shù)據(jù)時(shí)就會出現(xiàn)線程安全問題（也就是常說的臟讀問? ? ? ? 題）
5.指令重排序（本質(zhì)上是代碼出現(xiàn)了bug）
三，synchronized關(guān)鍵字針對線程安全問題，我們往往常用的手段就是把非原子性操作變成原子性操作，此時(shí)就需要用到synchronized關(guān)鍵字（該關(guān)鍵字的作用就是對對象加鎖）
針對上述的代碼進(jìn)行修改：
class Counter {
public int count;
synchronized public void add() {
count++;
}
}
public class ThreadDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Counter counter = new Counter();
Thread t1 = new Thread(() ->{
for (int i = 0; i< 50000; i++) {
counter.add();
}
});
Thread t2 = new Thread(() ->{
for (int i = 0; i< 50000; i++) {
counter.add();
}
});
t1.start();
t2.start();
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
System.out.println("count = " + counter.count);
}
}
此時(shí)輸出結(jié)果為我們預(yù)期的100000；
1.synchronized 的原理在多線程環(huán)境下，當(dāng)一個(gè)線程在被調(diào)度時(shí)（拿上述例子解釋：當(dāng)線程t1調(diào)用add方法進(jìn)行conut++操作時(shí)，因?yàn)榫€程是搶占式執(zhí)行的，此時(shí)線程t2想要調(diào)用add方法時(shí)發(fā)現(xiàn)線程t1正在執(zhí)行add方法，線程t2就會發(fā)生線程阻塞，等待線程t1完全執(zhí)行完時(shí)線程t2才可以進(jìn)行add操作），另一個(gè)線程就會阻塞等待，直到當(dāng)前線程執(zhí)行完畢，另一個(gè)線程才可以執(zhí)行。
當(dāng)有一個(gè)滑稽老鐵在上廁所時(shí)（廁所相當(dāng)于對象，滑稽老鐵相當(dāng)于線程），此時(shí)門就會上鎖（這個(gè)鎖的作用就相當(dāng)于synchronized的作用），其余的滑稽老鐵必須等待當(dāng)前的滑稽老鐵上完廁所，他們才可以使用這個(gè)廁所（相當(dāng)于此時(shí)其他線程是阻塞等待的）。
2.synchronized 的特性1.互斥
指的是當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行到synchronized對象中時(shí)，另一個(gè)對象執(zhí)行到這個(gè)對象時(shí)就會阻塞等待；
進(jìn)入 synchronized 修飾的代碼塊, 相當(dāng)于 加鎖
退出 synchronized 修飾的代碼塊 , 相當(dāng)于 解鎖 2.可重入 synchronized 同步塊對同一條線程來說是可重入的，不會出現(xiàn)自己把自己鎖死的問題；
當(dāng)同一個(gè)線程對一個(gè)對象多次加鎖時(shí)，并不會出現(xiàn)問題時(shí)就稱該鎖為可重入，否則就稱該鎖不可重入（此時(shí)會造成死鎖的問題）
3.synchronized的使用案例synchronized可以修飾方法（包括實(shí)例方法和靜態(tài)方法）也可以修飾代碼塊
修飾實(shí)例方法：鎖的是synchronized對象；
修飾靜態(tài)方法：鎖的是Counter類對象；
修飾代碼塊：鎖的是當(dāng)前對象；
其中的this可以改成任意對象；
4.synchronized總結(jié)?如果兩個(gè)線程針對同一個(gè)對象進(jìn)行加鎖,就會出現(xiàn)鎖競爭/鎖沖突,一個(gè)線程能夠獲取到鎖(先到先得)另一個(gè)線程阻塞等待，等待到上一個(gè)線程解鎖，它才能獲取鎖成功，否則就不會；
如果兩個(gè)線程針對不同對象加鎖,此時(shí)不會發(fā)生鎖競爭/鎖沖突，這倆線程都能獲取到各自的鎖，不會有阻塞等待了；
兩個(gè)線程，一個(gè)線程加鎖，一個(gè)線程不加鎖這個(gè)時(shí)候就不會有鎖競爭。
四，Java 標(biāo)準(zhǔn)庫中的線程安全類? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??| 線程不安全的集合類 | 線程安全的集合類 |
| ArrayList | Vector ( 不推薦使用 ) |
| LinkedList | HashTable ( 不推薦使用 ) |
| HashMap | ConcurrentHashMap |
| TreeMap | StringBuffer |
| HashSet | |
| TreeSet | |
| StringBuilder |
雖然有的集合類是加鎖了，但是在使用時(shí)并不是建議無腦使用加鎖的集合類，因?yàn)榧渔i也需要很多的時(shí)間開銷（根據(jù)情況進(jìn)行選擇）
還有的雖然沒有加鎖，但是不涉及 "修改"，?仍然是線程安全的：String
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