什么是线程安全

Posted 2021-12-12 黑面书生

如果这个是面试官直接问你的问题，你会怎么回答？

一个专业的描述是，

当多个线程访问一个对象时，如果不用进行额外的同步控制或其他的协调操作，调用这个对象的行为都可以获得正确的结果，我们就说这个对象是线程安全的

那么我们如何做到线程安全？

实现线程安全的方式有多种，其中在源码中常见的方式是，采用synchronized关键字给代码块或方法加锁，比如StringBuffer

那么，我们开发中，如果需要拼接字符串，使用StringBuilder还是StringBuffer？

---

场景一：

如果是多个线程访问同一个资源，那么就需要上锁，才能保证数据的安全性。

这个时候如果使用的是非线程安全的对象，比如StringBuilder，那么就需要借助外力，给他加synchronized关键字。或者直接使用线程安全的对象StringBuffer

---

场景二：

如果每个线程访问的是各自的资源，那么就不需要考虑线程安全的问题，

所以这个时候，我们可以放心使用非线程安全的对象，比如StringBuilder

比如在方法中，创建对象，来实现字符串的拼接。

看场景，如果我们是在方法中使用，那么建议在方法中创建StringBuilder，这时候相当是每个线程独立占有一个StringBuilder对象，不存在多线程共享一个资源的情况，所以我们可以安心使用，虽然StringBuilder本身不是线程安全的。

---

什么时候需要考虑线程安全？

1，多个线程访问同一个共享资源

2，资源是有状态的，比如我们上述讲的字符串拼接，这个时候数据是会有变化的

41-什么是线程安全？

其实说的是内存变量安全，如何理解？

线程安全就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，其他线程不能进行访问， 直到该线程读取完，释放了锁，其他线程才可使用。
这样的话就不会出现数据不一致或者数据被污染的情况。

线程不安全就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程先后
更改数据以至于所得到的数据是脏数据。这里的加锁机制常见的如:synchronized

局部变量一定是安全的，因为私有。

那成员变量呢，因为共享，就不安全，怎么办？

可以拷贝很多份，每个线程一份，比如，放到ThreadLocal<变量>
说的直白一些，就是把堆内存中的一个数据复制N份，
每个线程认领1份，同时规定好，每个线程只能玩自己的那 份，不准影响别人的。
需要说明的是这N份数据都还是存储在公共区域堆内存里的

ThreadLocal就是，把一个数据复制N份，
每个线程认领 一份，各玩各的，互不影响。

ThreadLocal是为每个线程创建一个单独的变量副本，每个线程都可以改变自己的变量副本而不影响其它线程所对应的副 本。



我理解的线程安全，就是，
一个共享变量，多个线程访问，在不通过额外加锁的情况下，
就能保证多个线程操作这个数据符合预期，确保数据的安全(或一致)性
那么，这个变量就是线程安全的。

1. 在Bean对象中尽量避免定义可变的成员变量(不太现实)。
2. 在类中定义一个ThreadLocal成员变量，将需要的可变成员变量保存在 ThreadLocal 中(推荐的一种方式)。


get():返回此线程局部变量当前副本中的值
set(T value):将线程局部变量当前副本中的值设置为指定值
initialValue():返回此线程局部变量当前副本中的初始值
remove():移除此线程局部变量当前副本中的值

ThreadLocalMap用键值对方式存储每个线程变量的副本，
key为当前的ThreadLocal对象，value为对应线程 的变量副本。

42-共享变量一定不安全吗？

不，如果前面加final,就是常量，常量只有一份，且不变，所以，就是安全的。
任何线程都动不了我，当然安全了。


比如我把数据放到公共区域的堆内存中，但是始终都只会有1个线程，
也就是单线程模型，那这数据肯定是安全 的。

再者说，2个线程操作同一个数据和200个线程操作同一个数据，
这个数据的安全概率是完全不一样的。肯定线程 越多数据不安全的概率越大，
线程越少数据不安全的概率越小。
取个极限情况，那就是只有1个线程，那不安全概 率就是0，也就是安全的。

70-线程安全
线程安全就是多线程访问时，
采用了加锁机制，
当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，
其他线程不能进行访问直 到该线程读取完，
其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。

线程不安全就是不提供数据访问保护，
有可能 出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据


一个线程想要执行synchronized修饰的方法里的代码，
首先是尝试获得 锁，如果拿到锁，执行synchronized代码体的内容，
如果拿不到锁的话，这个线程就会不断的尝试获得这把锁，直到拿到 为止，
而且多个线程同时去竞争这把锁，也就是会出现锁竞争的问题。

我对任何唾手而得，快速，出自本能，即兴，含混的事物没有信心。我相信缓慢，平和，细水长流的力量，踏实，冷静。我不相信缺乏自律精神和不自我建设，不努力，可以得到个人或集体的解放。