Java线程一：完全与不安全

我们经常听到程序是不是多线程的、具备不具备线程安全。那什么是线程呢？怎样算是线程安全呢？我们一起来了解一下吧！

什么是线程？

　每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。进程也可能是整个程序或者是部分程序的动态执行。线程是一组指令的集合，或者是程序的特殊段，它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程，它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。

什么是多线程？

多线程是为了使得多个线程并行的工作以完成多项任务，以提高系统的效率。线程是在同一时间需要完成多项任务的时候被实现的。

使用线程的好处有以下几点：

　　·使用线程可以把占据长时间的程序中的任务放到后台去处理

　　·用户界面可以更加吸引人，这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理，可以弹出一个进度条来显示处理的进度

　　·程序的运行速度可能加快

　　·在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较游泳了。在这种情况下我们可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。

什么是线程安全？

如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

　　或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题。

　　线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。

　　若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则就可能影响线程安全。

当我们查看JDK API的时候，总会发现一些类说明写着，线程安全或者线程不安全，比如说StringBuilder中，有这么一句，“将

StringBuilder

的实例用于多个线程是不安全的。如果需要这样的同步，则建议使用

StringBuffer

。 ”，那么下面手动创建一个线程不安全的类，然后在多线程中使用这个类，看看有什么效果。

Count.java：

1 public class Count {

2 private int num;

3 public void count() {

4 for(int i = 1; i <= 10; i++) {

5 num += i;

6 }

7 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-" + num);

8 }

9 }

在这个类中的count方法是计算1一直加到10的和，并输出当前线程名和总和，我们期望的是每个线程都会输出55。

ThreadTest.java：

10 public class ThreadTest {

11 public static void main(String[] args) {

12 Runnable runnable = new Runnable() {

13 Count count = new Count();

14 public void run() {

15 count.count();

16 }

17 };

18 for(int i = 0; i < 10; i++) {

19 new Thread(runnable).start();

20 }

21 }

22 }

这里启动了10个线程，看一下输出结果：

Thread-0-55

Thread-1-110

Thread-2-165

Thread-4-220

Thread-5-275

Thread-6-330

Thread-3-385

Thread-7-440

Thread-8-495

Thread-9-550

只有Thread-0线程输出的结果是我们期望的，而输出的是每次都累加的，这里累加的原因以后的博文会说明，那么要想得到我们期望的结果，有几种解决方案：

1. 将Count中num变成count方法的局部变量；

33 public class Count {

34 public void count() {

35 int num = 0;

36 for(int i = 1; i <= 10; i++) {

37 num += i;

38 }

39 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-" + num);

40 }

41 }

2. 将线程类成员变量拿到run方法中；

42 public class ThreadTest4 {

43 public static void main(String[] args) {

44 Runnable runnable = new Runnable() {

45 public void run() {

46 Count count = new Count();

47 count.count();

48 }

49 };

50 for(int i = 0; i < 10; i++) {

51 new Thread(runnable).start();

52 }

53 }

54 }

3. 每次启动一个线程使用不同的线程类，不推荐。
上述测试，我们发现，存在成员变量的类用于多线程时是不安全的，而变量定义在方法内是线程安全的。想想在使用struts1时，不推荐创建成员变量，因为action是单例的，如果创建了成员变量，就会存在线程不安全的隐患，而struts2是每一次请求都会创建一个action，就不用考虑线程安全的问题。