Java线程学习笔记之线程安全与不安全

在JDK API，有很多类上面都写着是线程安全或者线程不安全，比如StringBuilder就是线程不安全的类，在多线程的情况下，如果需要同步，则建议使用StringBuffer。

存在成员变量的类用于多线程时是不安全的，不安全体现在这个成员变量可能发生非原子性的操作，而变量定义在方法内也就是局部变量是线程安全的。在日常开发中，通常需要考虑成员变量或者说全局变量在多线程环境下，是否会引发一些问题。以下是示例：

创建一个线程不安全的类：

public class Count {
private int num;//成员变量
public  void count() {
for(int i=1;i<=10;i++){
num+=i;
}
System.out.println("线程："+Thread.currentThread().getName()+"；数据："+num);
}
}

创建多线程并执行

public class ThreadSecurityTest {

public static void main(String[] args){
Runnable runnable = new Runnable() {
Count count = new Count();
@Override
public void run() {
count.count();
}
};
for(int i=0;i<10;i++){
new Thread(runnable).start();
}
}
}

这里，我们想要的结果是输出的值是一样的55

而实际上的输出结果是（会有不同的输出结果，反正不会是上面的）：

线程：Thread-0；数据：55
线程：Thread-3；数据：165
线程：Thread-2；数据：275
线程：Thread-9；数据：495
线程：Thread-5；数据：550
线程：Thread-4；数据：220
线程：Thread-1；数据：165
线程：Thread-6；数据：330
线程：Thread-8；数据：440
线程：Thread-7；数据：385

完全乱掉，也就是说，所有的线程都在任意时刻读取和修改成员变量num的值，而且没有同步。也可以说这种错误是由于成员变量造成的

当我们把Count类的成员变量num变为方法变量的时候:

public class Count {
//private int num;
public synchronized void count() {
int num = 0;
for(int i=1;i<=10;i++){
num+=i;
}
System.out.println("线程："+Thread.currentThread().getName()+"；数据："+num);
}
}

结果

线程：Thread-0；数据：55
线程：Thread-3；数据：55
线程：Thread-4；数据：55
线程：Thread-2；数据：55
线程：Thread-1；数据：55
线程：Thread-7；数据：55
线程：Thread-9；数据：55
线程：Thread-8；数据：55
线程：Thread-6；数据：55
线程：Thread-5；数据：55

或者我们把runnable的成员变量变为方法变量

线程：Thread-4；数据：55
线程：Thread-2；数据：55
线程：Thread-9；数据：55
线程：Thread-7；数据：55
线程：Thread-3；数据：55
线程：Thread-0；数据：55
线程：Thread-1；数据：55
线程：Thread-5；数据：55
线程：Thread-6；数据：55
线程：Thread-8；数据：55

输出都符合我们的预期。