因?yàn)榫€程共享相同的內(nèi)存地址空間，且并發(fā)地運(yùn)行，它們可能訪問(wèn)或修改其他線程正在使用的變量。這是十分方便的，因?yàn)樗沟脭?shù)據(jù)共享相對(duì)于其他的線程間通訊機(jī)制都更加簡(jiǎn)單。但是這其中也存在著巨大的風(fēng)險(xiǎn)：當(dāng)數(shù)據(jù)意外改變時(shí)，線程可能會(huì)出現(xiàn)混亂。允許多線程訪問(wèn)和修改相同的變量，給順序編程模型引入了一些非順序因素，這可能會(huì)造成混亂，并且難以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的原因。為了使多線程程序的行為可預(yù)見(jiàn)，訪問(wèn)共享的變量必須經(jīng)過(guò)合理的協(xié)調(diào)，這樣線程才不會(huì)互相干擾。

非線程安全的序列生成器

線程安全的序列生成器

編寫(xiě)線程安全的代碼，本質(zhì)上就是管理對(duì)狀態(tài)（state）的訪問(wèn)，而且通常都是共享的，可變的狀態(tài)

通俗地說(shuō)，一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)就是它的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在狀態(tài)變量中。

所謂共享，是指一個(gè)變量可以被多個(gè)線程訪問(wèn)；所謂可變，是指變量的值在其生命周期內(nèi)可以改變。線程安全好像是關(guān)于代碼的，但真正要做的是在不可控制的并發(fā)訪問(wèn)中保護(hù)數(shù)據(jù)。

一個(gè)對(duì)象是否應(yīng)該是線程安全的取決于它是否被多個(gè)線程訪問(wèn)。線程安全的這個(gè)性質(zhì)取決與程序中如何使用對(duì)象，而不是對(duì)象完成了什么。保證對(duì)象的線程安全性需要使用同步來(lái)協(xié)調(diào)對(duì)其可變狀態(tài)的訪問(wèn)；若是做不到這一點(diǎn)，就會(huì)導(dǎo)致臟數(shù)據(jù)和其他不可預(yù)測(cè)的后果。

無(wú)論何時(shí)，只要有多于一個(gè)的線程訪問(wèn)給定的狀態(tài)變量，而且其中某個(gè)線程會(huì)寫(xiě)入該變量，此時(shí)必須使用同步來(lái)協(xié)調(diào)線程對(duì)該變量的訪問(wèn)。

線程安全的定義

當(dāng)多個(gè)線程訪問(wèn)一個(gè)類時(shí)，如果不用考慮這些線程在運(yùn)行時(shí)環(huán)境下的調(diào)度和交替執(zhí)行，并且不需要額外的同步及在調(diào)用方代碼不必做其他的協(xié)調(diào)，這個(gè)類的行為仍然是正確的，那么這個(gè)類就是線程安全的。

線程安全的類封裝了任何必要的同步，因此客戶不需要自己提供。

無(wú)狀態(tài)對(duì)象永遠(yuǎn)是線程安全的。

為了確保線程安全，“檢查再運(yùn)行”操作（如惰性初始化）和讀-改-寫(xiě)操作（如自增）必須是原子操作。

為了保護(hù)狀態(tài)的一致性，要在單一的原子操作中更新相互關(guān)聯(lián)的狀態(tài)變量。

不可變性

創(chuàng)建后狀態(tài)不能被修改的對(duì)象叫做不可變對(duì)象。不可變對(duì)象天生就是線程安全的。它們的常量（域）是在構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建的。

無(wú)論是java語(yǔ)言規(guī)范還是Java存儲(chǔ)模型，都沒(méi)有關(guān)于不可變性的正式定義，但是不可變性并不簡(jiǎn)單地等于將對(duì)象中的所有域都聲明為final類型，所有域都是final類型的對(duì)象仍然可以是可變的，因?yàn)閒inal域可以獲得一個(gè)可變對(duì)象的引用。

參考文獻(xiàn)

戈茨. JAVA并發(fā)編程實(shí)踐[M]. 電子工業(yè)出版社, 2007.