簡介：
本文主要介紹了Java多線程環境下，可能會出現的問題(線程不安全)以及相應的解決措施。通過本文，你將學習到如下幾塊知識：
1. 為什么需要多線程(多線程的優勢)
1. 多線程帶來的問題—線程安全
2. 產生線程不安全的原因
3. 有哪些方法能解決線程不安全
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系好安全帶，下面進入正文：
一：為什么需要多線程？
線程是Java語言中不可或缺的重要部分，它們能使復雜的異步代碼變得簡單，簡化復雜系統的開發；能充分發揮多處理器系統的強大計算能力。多線程和多進程的區別與選擇可以參考我的另一篇博客。
(1) 優點
1. 充分利用硬件資源。由於線程是cpu的基本調度單位，所以如果是單線程，那么最多只能同時在一個處理器上運行，意味着其他的CPU資源都將被浪費。而多線程可以同時在多個處理器上運行，只要各個線程間的通信設計正確，那么多線程將能充分利用處理器的資源。
2. 結構優雅。多線程程序能將代碼量巨大，復雜的程序分成一個個簡單的功能模塊，每塊實現復雜程序的一部分單一功能，這將會使得程序的建模，測試更加方便，結構更加清晰，更加優雅。
3. 簡化異步處理。為了避免阻塞，單線程應用程序必須使用非阻塞I/O,這樣的I/O復雜性遠遠高於同步I/O，並且容易出錯。
(2) 缺點
1. 線程安全：由於統一進程下的多個線程是共享同樣的地址空間和數據的，又由於線程執行順序的不可預知性，一個線程可能會修改其他線程正在使用的變量，這一方面是給數據共享帶來了便利；另一方面，如果處理不當，會產生臟讀，幻讀等問題，好在Java提供了一系列的同步機制來幫助解決這一問題，例如內置鎖。
2. 活躍性問題。可能會發生長時間的等待鎖，甚至是死鎖。
3. 性能問題。 線程的頻繁調度切換會浪費資源，同步機制會導致內存緩沖區的數據無效，以及增加同步流量。
二：線程安全
(1) 定義：當多個線程訪問某個類時，不管運行時環境采用何種調度方式或者這些線程將如何交替運行，並且在主調試代碼中不需要任何額外的同步或者協同，這個類都能表現出正確的行為，則稱這個類時線程安全的。線程安全類中封裝了必要的同步機制，因此客戶端無須進一步采取同步措施。
(2) 線程安全產生的原因：正確性取決於多個線程的交替執行時序，產生了競態條件。
(3) 原子類： 應盡量使用原子類，這樣會讓你分析線程安全時更加方便，但需要注意的是用線程安全類構建的類並不能保證線程安全。例如，一個AtomicInteger get() 和 AtomicInteger set() 是線程安全的，在一個類的一個方法 f()中同時用到了這兩個方法，此時的f()就是線程不安全的，因為你不能保證這個復合操作中的get 和 set同時更新。
三：解決機制
1. 加鎖。
(1) 鎖能使其保護的代碼以串行的形式來訪問，當給一個復合操作加鎖后，能使其成為原子操作。一種錯誤的思想是只要對寫數據的方法加鎖，其實這是錯的，對數據進行操作的所有方法都需加鎖，不管是讀還是寫。
(2) 加鎖時需要考慮性能問題，不能總是一味地給整個方法加鎖synchronized就了事了，應該將方法中不影響共享狀態且執行時間比較長的代碼分離出去。
(3) 加鎖的含義不僅僅局限於互斥，還包括可見性。為了確保所有線程都能看見最新值，讀操作和寫操作必須使用同樣的鎖對象。
2. 不共享狀態
(1) 無狀態對象： 無狀態對象一定是線程安全的，因為不會影響到其他線程。
(2) 線程關閉： 僅在單線程環境下使用。
3. 不可變對象
可以使用final修飾的對象保證線程安全，由於final修飾的引用型變量(除String外)不可變是指引用不可變，但其指向的對象是可變的，所以此類必須安全發布，也即不能對外提供可以修改final對象的接口。