本文主要來源 zwchen的博客：http://zwchen.iteye.com/blog/91088
概述
在探討java線程安全前，讓我們先簡要介紹一下Java語言。
任何語言，如C++，C#，Java，它們都有相通之處，特別是語法，但如果有人問你，Java語言的核心是什么？類庫？關鍵字？語法？似乎都不 是。Java語言的核心，也就是Sun始終不願意開源的東西：Java虛擬機的實現（不過sun公開了其Java虛擬機規范），也就有了BEA的 JRockit，IBM的Jikes，Sun的Hotspot。
Java的核心有兩點，Java類加載（Java Class Loader）和Java內存管理，它們具體體現在Java類庫的以下幾個類：
java.lang.ClassLoader（java.lang.Class）：我們調用的類，包括其接口和超類，import的類是怎么被Java虛擬機載入的？為什么static的字段在servlet容器里面可以一直生存下去（Spring容器中）？
java.lang.Thread(java.lang.ThreadLocal)：垃圾回收是怎么進行的（垃圾回收線程）？我們的程序是怎么退出的？
java.lang.refelect.Proxy（java.lang.refelect.Method）：為什么Tomcat、 Tapestry、Webwork、Spring等容器和框架可以通過配置文件來調用我們寫的類？Servlet規范、JSF規范、EJB規范、JDBC 規范究竟是怎么回事？為什么它們幾乎都是一些接口，而不是具體類？
Servlet線程安全
在Java的server side開發過程中，線程安全（Thread Safe）是一個尤為突出的問題。因為容器，如Servlet、EJB等一般都是多線程運行的。雖然在開發過程中，我們一般不考慮這些問題，但診斷問題 （Robust），程序優化（Performance），我們必須深入它們。
什么是線程安全？
在Java里，線程安全一般體現在兩個方面：
1、多個thread對同一個java實例的訪問（read和modify）不會相互干擾，它主要體現在關鍵字synchronized。如 ArrayList和Vector，HashMap和Hashtable（后者每個方法前都有synchronized關鍵字）。如果你在 interator一個List對象時，其它線程remove一個element，問題就出現了。
2、每個線程都有自己的字段，而不會在多個線程之間共享。它主要體現在java.lang.ThreadLocal類，而沒有Java關鍵字支持，如像static、transient那樣。
一個普遍的疑問，我們的Servlet中能夠像JavaBean那樣declare instance或static字段嗎？如果不可以？會引發什么問題？
答案是：不可以。我們下面以實例講解：
首先，我們寫一個普通的Servlet，里面有instance字段count：
web.xml >>
1 <servlet> 2 <servlet-name>SimpleServlet</servlet-name> 3 <servlet-class>servlet.SimpleServlet</servlet-class> 4 </servlet> 5 <servlet-mapping> 6 <servlet-name>SimpleServlet</servlet-name> 7 <url-pattern>/SimpleServlet</url-pattern> 8 </servlet-mapping>
SimpleServlet >>
1 public class SimpleServlet extends HttpServlet { 2 private int counter = 0; 3 @Override 4 protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 5 throws ServletException, IOException { 6 response.getWriter().println("<HTML><BODY>"); 7 response.getWriter().println(this + " ==> "); 8 response.getWriter().println(Thread.currentThread() + ": <br>"); 9 for(int c=0;c<10;c++){ 10 response.getWriter().println("Counter = " + counter + "<BR>"); 11 try { 12 Thread.sleep(1000); 13 counter++; 14 } catch (Exception e) { 15 e.printStackTrace(); 16 } 17 } 18 response.getWriter().println("</BODY></HTML>"); 19 } 20 }
test.html >>
1 <HTML> 2 <BODY> 3 <TABLE> 4 <TR> 5 <TD><IFRAME src="SimpleServlet" name="servlet1" height="200%"> </IFRAME></TD> 6 </TR> 7 </TABLE> 8 </BODY> 9 </HTML>
大家應該發現，test.html寫的和zwchen的博客原文中的寫的有點區別，本來也是按照zwchen的博客原文中的去測試的，但是相信很多人並沒有得出理想的結果，正如博客下面評論上5樓所說的：“沒有出現線程安全問題，數字的順序都是正確的”，我也是如此（我用的是Firefox瀏覽器）。后來換了IE瀏覽器進行測試出現下面的問題，在頁面上只顯示出了第一個<tr></tr>里面的內容，於是我的處理方法就是：test.html的內容如上所示，打開3個IE瀏覽器，同時在瀏覽器中輸入：
a： http://localhost:8080/ServletTest/SimpleServlet
b： http://localhost:8080/ServletTest/SimpleServlet
c： http://localhost:8080/ServletTest/SimpleServlet
測試結果如下：
我們會發現三點：
1、Servlet是一個單例對象（Singleton），因為我們看到多次請求的this指針所有打印出來的hashCode值都相同。
2、servlet在不同的線程（線程池）中運行，如http-8080-1，http-8080-2，http-8080-3 等輸出值可以明顯區分出不同的線程執行了不同一段Servlet邏輯代碼。
3、count變量在不同的線程中共享，而且它的值被不同的線程修改，輸出時已經不是順序輸出。也就是說，其他的線程會篡改當前線程中實例變量的值，針對這些對象的訪問不是線程安全的。
上面的結果，違反了線程安全的兩個方面。
那么，我們怎樣保證按照我們期望的結果運行呢？首先，我想保證產生的count都是順序執行的。
我們將Servlet代碼重構如下：
1 public class SimpleServlet extends HttpServlet { 2 private int counter = 0; 3 private String mutex = ""; 4 @Override 5 protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 6 throws ServletException, IOException { 7 response.getWriter().println("<HTML><BODY>"); 8 response.getWriter().println(this + " ==> "); 9 response.getWriter().println(Thread.currentThread() + ": <br>"); 10 synchronized (mutex){ 11 for(int c=0;c<10;c++){ 12 response.getWriter().println("Counter = " + counter + "<BR>"); 13 try { 14 Thread.sleep(1000); 15 counter++; 16 } catch (Exception e) { 17 e.printStackTrace(); 18 } 19 } 20 } 21 response.getWriter().println("</BODY></HTML>"); 22 } 23 }
這符合了我們的要求，輸出都是按順序的，這正式synchronized的含義。
附帶說一下，我現在synchronized的是一個字符串變量mutex，不是this對象，這主要是從performance和 Scalability考慮。Synchronized用在this對象上，會帶來嚴重的可伸縮性的問題（Scalability），所有的並發請求都要排隊！