Java基礎-多線程-②多線程安全問題

什么是線程的安全問題？

上一篇 Java基礎-多線程-①線程的創建和啟動 我們說使用實現Runnable接口的方式來創建線程，可以實現多個線程共享資源：

class Dog implements Runnable {
    // 定義線程共享數據
    private int t = 100;

    @Override
    public void run() {
        // TODO：死循環，暫不處理
        while (true) {
            if (t > 0) {

                System.out.println("當前線程：" + Thread.currentThread().getName() + "---" + t--);
            }
        }
    }
}

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("當前線程：" + Thread.currentThread().getName());
        Dog dog = new Dog();

        Thread thread = new Thread(dog);
        Thread thread2 = new Thread(dog);
        thread.start();
        thread2.start();

    }
}

開啟兩個線程，共享數據t=100，執行run方法中的代碼：當t大於0時，打印t--。分析一下可能會存在的問題：

因為CPU時間片快速切換的不確定性，該問題不一定會發生，為了模擬一下該問題的發生，在打印語句執行前，讓線程睡眠0.1秒：

@Override                                                                                              
public void run() {                                                                                    
    while (true) {                                                                                     
        if (t > 0) {                                                                                   
            try {                                                                                      
                Thread.sleep(100);                                                                     
                System.out.println("當前線程：" + Thread.currentThread().getName() + "---" + t--);          
            } catch (InterruptedException e) {                                                         
                //TODO:暫不處理異常                                                                          
            }                                                                                          
        }                                                                                              
    }                                                                                                  
}                                                                                                      

 

問題產生的原因

首先我們想到是因為兩個線程共享了數據t。如果多個線程不涉及數據共享，各自執行自己的代碼，就不會出現這個問題。在線程不安全的單例模式中，就涉及到這個問題。

①多個線程共享了數據。

如果我們不判斷t>0，直接打印t--，或者只判斷t>0，不執行t--，只要循環不結束，程序不終止，從邏輯上來說，程序也沒有問題

②在線程任務中設計對共享數據的操作(這里的操作包括①判斷t>0；②執行t--)，一個線程在操作共享數據的時候，其他的線程也操作了共享數據。

這時候就可能造成數據出錯。

總結來說，多個線程在執行同一段代碼的時候，每次的執行結果和單線程執行的結果都是一樣的，不存在執行結果的二義性，就可以稱作是線程安全的。線程安全問題多是由全局變量和靜態變量引起的，當多個線程對共享數據只執行讀操作，不執行寫操作時，一般是線程安全的；當多個線程都執行寫操作時，需要考慮線程同步來解決線程安全問題。