JavaEE-线程安全专题

线程安全概述

线程安全引入

线程安全问题是整个多线程专题的最核心也是最重要的章节, 如果不理解线程的安全, 是无法写出正确的多线程的代码的, 我们之前所写的代码都是在单一的线程环境之下写出的 “玩具式” 的代码, 不存在多线程的复杂关系, 下面我们给出一段代码来引出线程安全的话题…

public class ThreadTest {
    // 定义一个计数器
    private static int count = 0;

    // 定义一个循环的次数
    private static final int MAX_TIME = 50000;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 重置计数器count
        count = 0;
        // 创建线程t1
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for(int i = 0; i < MAX_TIME; i++){
                count++;
            }
        });
        // 创建线程t2
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for(int i = 0; i < MAX_TIME; i++){
                count++;
            }
        });

        // 开启线程t1, t2
        t1.start();
        t2.start();
        // main线程等待t1, t2 的执行
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println("运行结果" + count);
    }
}

我们上述代码想要完成的逻辑是

• 想通过两个线程把count的值置为10_0000

但是实际上, 运行结果是

…
可以发现, 运行结果跟我们的预期的结果不一致, 这其实就是线程安全问题

线程安全问题:
在多线程环境下, 如果实际运行的结果与预期不一致, 就说明存在线程安全问题, 或者说线程不安全

线程不安全原因概述

• 线程是并发执行的, 在cpu上的调度的随机的…[根本原因]
• 多个线程同时修改同一个变量
• 修改操作不是原子性的
• 内存可见性问题
• 指令重排序问题

第一条的关于cpu的调度问题, 我们是没有办法干预的, 因为这是操作系统层面的事情, cpu是随机调度的, 而不是串行执行, 如果是串行执行则不会出现这种线程安全相关的问题
所以我们只能从后四个进行关于线程安全的处理

线程是随机调度的

这是线程安全问题的最根本的原因, 因为我们的程序在cpu上的执行是随机调度的, 所以天然的程序执行就不是连续的, 想要解决这种问题的方法就是, 重写一个操作系统(对线程的调度模式进行重新设计, 这显然是不合理的…)