在Java中什么時候才要考慮線程安全

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本文字數：978字

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★什么是線程安全？★

線程安全就是多線程訪問時，采用了加鎖機制，當一個線程訪問該類的某個數據時，進行保護，其他線程不能進行訪問直到該線程讀取完，其他線程才可使用。不會出現數據不一致或者數據污染。

舉一個例子：小明和小紅同時訪問同一個方法M()，而且他們在不同的線程中。小明所在的線程稱為A線程，小紅所在的線程稱為B線程，線程A和線程B有一個共享的變量G。小明去訪問方法M(),改變G的值為Ga，小紅也通過方法M()來改變G的值為Gb，正常情況下，小紅應該等小明訪問完成時再訪問，但當G的值還未變成Ga時，小紅就通過M()方法來訪問G了，此時G的值為假設為Ga’，本來小紅應該在Ga上進行改變，卻在Ga’上進行了改變，而且此時小明的線程還未結束，小明得到的也不再是Ga,這樣就導致的數據的錯誤，我們稱線程A和B之間是線程不安全的。

AlbertYang

★Java中什么時候考慮線程安全？★

單線程的時候我們無需考慮線程安全，這個不用多說，對于局部變量，每個線程執行時都會把局部變量放在各自棧幀的工作內存中，線程間不共享，故也不需要考慮線程安全問題。Java中有以下兩種變量需要考慮線程安全問題：

1. 靜態變量即類變量，位于方法區，為所有對象共享，共享一份內存，一旦靜態變量被修改，其他對象均對修改可見，故線程非安全。

2. 實例變量為對象實例私有，在虛擬機的堆中分配，若在系統中只存在一個此對象的實例，在多線程環境下，“猶如”靜態變量那樣，被某個線程修改后，其他線程對修改均可見，故線程非安全；如果每個線程執行都是在不同的對象中，那對象與對象之間的實例變量的修改將互不影響，故線程安全。

AlbertYang

★如何解決線程安全問題？★

Java中主要通過以下兩種方式解決線程安全問題：

1、同步方法

給多線程訪問的成員方法加上synchronized修飾符

public void synchronized M(){

// TODO

}

使用synchronized修飾的方法，就叫做同步方法，保證線程執行該方法的時候，其他線程只能在方法外等著，等該線程執行完成后其他線程才能繼續執行這個方法。

2、同步代碼塊

synchronized(同步鎖對象)

{

// 需要同步操作的代碼

}

對象的同步鎖可以想象是在對象上標記了一個鎖，而且對應了一個唯一的鑰匙，誰拿到鎖的鑰匙，誰就可以進入代碼塊，其他線程只能在代碼塊外面等著，在任何時候，Java虛擬機最多允許一個線程擁有該對象的同步鎖。

Java程序運行時可以使用任何對象作為同步監聽對象，但是一般的，我們把當前并發訪問的共享資源和變量作為同步監聽對象。

實際上，同步方法和同步代碼在本質上是一樣的，兩者都用了一個關鍵字synchronized，synchronized保證了多線程并發訪問時的同步操作，避免線程的安全性問題，但是有一個弊端，使用synchronized的方法或代碼塊，性能會比不用時要低一些，因此如果要用synchronized，應該盡量減小synchronized的作用域。

ALbertYang

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