線程安全這個(gè)名稱，相信稍有經(jīng)驗(yàn)的程序員都會聽說過，甚至在代碼編寫和走查的時(shí)候可能還會經(jīng)常掛在嘴邊，并且在面試中是問的最多的，但凡有處理線程安全問題經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員，都會很吃香。線程安全怎么來定義呢？一本書中曾做過定義：“當(dāng)多個(gè)線程訪問一個(gè)對象時(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，也不需要進(jìn)行額外的同步，或者在調(diào)用方進(jìn)行任何其他的協(xié)調(diào)操作，調(diào)用這個(gè)對象的行為都可以獲得正確的結(jié)果，那這個(gè)對象是線程安全的”。
今天就來說一說JAVA語言中的線程安全，線程安全問題，無非就是對共享數(shù)據(jù)的處理，在Java語言中，處理共享數(shù)據(jù)可以分為：不可變、絕對線程安全、相對線程安全、線程兼容和線程對立。
一、不可變
在Java語言中，不可變 （Immutable）的對象一定是線程安全的，無論是對象的方法實(shí)現(xiàn)還是方法的調(diào)用者，都不需要再采取任何的線程安全保障措施，只要一個(gè)不可變的對象被正確地構(gòu)建出來，那 其外部的可見狀態(tài)永遠(yuǎn)也不會改變，永遠(yuǎn)也不會看到它在多個(gè)線程之中處于不一致的狀態(tài)。“不可變”帶來的安全性是最簡單和最純粹的。如果共享數(shù)據(jù)是一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型，那么只要在定義時(shí)使用final關(guān)鍵字修 飾它就可以保證它是不可變的。如果共享數(shù)據(jù)是一個(gè)對象，那就需要保證對象的行為不會對 其狀態(tài)產(chǎn)生任何影響才行，大家都熟悉java.lang.String類的對象，它是一個(gè)典型的不可變對象，我們調(diào)用它的substring()、replace()和concat()這些方法都不會影響它原來的值，只會返回一個(gè)新構(gòu)造的字符串對象。
保證對象行為不影響自己狀態(tài)的途徑有很多種，其中最簡單的就是把對象中帶有狀態(tài)的變量都聲明為final，這樣在構(gòu)造函數(shù)結(jié)束之后，它就是不可變的，比如java.lang.Integer的構(gòu)造函數(shù)，它通過將內(nèi)部狀態(tài)變量value定義為final來保障狀態(tài)不變。
二、絕對線程安全
絕對的線程安全就是要完全滿足：一個(gè)類要達(dá)到“不管運(yùn)行時(shí)環(huán)境如何，調(diào)用者都不需要任何額外的同步措施”通常需要付出很大的，甚至有時(shí)候是不切實(shí)際的代價(jià)。在Java API中標(biāo)注自己是線程安全的類，大多數(shù)都不是絕對的線程安全。java.util.Vector是一個(gè)線程安全的容器，因?yàn)樗腶dd()、get()和size()這類方法都是被synchronized修飾的，盡管這樣效率很低，但確實(shí)是安全的。但是，即使它所有的方法都被修飾成同步，也不意味著調(diào)用它的時(shí)候永遠(yuǎn)都不再需要同步手段了。
假如我們在另外一個(gè)A方法中調(diào)用Vector類中的線程安全的方法，如果 A方法不加synchronized關(guān)鍵字，這個(gè)A方法也是線程非安全的。
三、相對線程安全
相對的線程安全就是我們通常意義上所講的線程安全，它需要保證對這個(gè)對象單獨(dú)的操作是線程安全的，我們在調(diào)用的時(shí)候不需要做額外的保障措施，但是對于一些特定順序的連 續(xù)調(diào)用，就可能需要在調(diào)用端使用額外的同步手段來保證調(diào)用的正確性。在Java語言中，大部分的線程安全類都屬于這種類型，例如Vector、HashTable、Collections的synchronizedCollection()方法包裝的集合等。
四、線程兼容
線程兼容是指對象本身并不是線程安全的，但是可以通過在調(diào)用端正確地使用同步手段來保證對象在并發(fā)環(huán)境中可以安全地使用，我們平常說一個(gè)類不是線程安全的，絕大多數(shù)時(shí)候指的是這一種情況。Java API中大部分的類都是屬于線程兼容的，如與前面的Vector和HashTable相對應(yīng)的集合類ArrayList和HashMap等。
五、線程對立
線程對立是指無論調(diào)用端是否采取了同步措施，都無法在多線程環(huán)境中并發(fā)使用的代碼。由于Java語言天生就具備多線程特性，線程對立這種排斥多線程的代碼是很少出現(xiàn)的，而且通常都是有害的，應(yīng)當(dāng)盡量避免。一個(gè)線程對立的例子是Thread類的suspend()和resume()方法，如果有兩個(gè)線程同時(shí)持有一個(gè)線程對象，一個(gè)嘗試去中斷線程，另一個(gè)嘗試去恢復(fù)線程，如果并發(fā)進(jìn)行的話，無論調(diào)用時(shí)是否進(jìn)行了同步，目標(biāo)線程都是存在死鎖風(fēng)險(xiǎn)的，如果suspend()中斷的線程就是即將要執(zhí)行resume()的那個(gè)線程，那就肯定要產(chǎn)生死鎖了。也正是由于這個(gè)原因，suspend()和resume()方法已經(jīng)被JDK聲明廢（@Deprecated）了。常見的線程對立的操作還有System.setIn()、Sytem.setOut()和
System.runFinalizersOnExit()等。
面向過程的編程思想極大地提升了現(xiàn)代軟件開發(fā)的生產(chǎn)效率和軟件可以達(dá)到的規(guī)模，但是現(xiàn)實(shí)世界與計(jì)算機(jī)世界之間不可避免地存在一些差異。有時(shí)候，良好的設(shè)計(jì)原則不得不向現(xiàn)實(shí)做出一些讓步，我們必須讓程序在計(jì)算機(jī)中正確無誤地運(yùn)行，然后再考慮如何將代碼組織得更好，讓程序運(yùn)行得更快。專業(yè)一點(diǎn)講，就是高效并發(fā)，高效并發(fā)首先需要保證并發(fā)的正確性，然后在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效。所以對于線程并發(fā)安全問題的一些基礎(chǔ)知識，我們需要扎實(shí)的進(jìn)行了解。
