为什么有线程安全问题？
当多个线程同时共享，同一个全局变量或静态变量，做写的操作时，可能会发生数据冲突问题，也就是线程安全问题。但是做读操作是不会发生数据冲突问题。
线程安全解决办法
问:如何解决多线程之间线程安全问题?
答:使用多线程之间同步synchronized或使用锁(lock)。
问:为什么使用线程同步或使用锁能解决线程安全问题呢？
答:将可能会发生数据冲突问题(线程不安全问题)，只能让当前一个线程进行执行。代码执行完成后释放锁，让后才能让其他线程进行执行。这样的话就可以解决线程不安全问题。
问:什么是多线程之间同步？
答:当多个线程共享同一个资源,不会受到其他线程的干扰。
同步代码块
synchronized(同一个数据){
可能会发生线程冲突问题
}
就是同步代码块
synchronized(对象)//这个对象可以为任意对象
{
需要被同步的代码
}
对象如同锁，持有锁的线程可以在同步中执行
没持有锁的线程即使获取CPU的执行权，也进不去
同步的前提：
1，必须要有两个或者两个以上的线程
2，必须是多个线程使用同一个锁
必须保证同步中只能有一个线程在运行
好处：解决了多线程的安全问题
弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源、抢锁的资源。
同步函数
在方法上修饰synchronized 称为同步函数。
同步函数使用this锁。
证明方式: 一个线程使用同步代码块(this明锁),另一个线程使用同步函数。如果两个线程抢票不能实现同步，那么会出现数据错误。
静态同步函数
方法上加上static关键字，使用synchronized 关键字修饰 或者使用类.class文件。
静态的同步函数使用的锁是 该函数所属字节码文件对象
可以用 getClass方法获取，也可以用当前 类名.class 表示。
总结：
synchronized 修饰方法使用锁是当前this锁。
synchronized 修饰静态方法使用锁是当前类的字节码文件
多线程死锁：
class ThreadTrain3 implements Runnable {
// 总共有一百张火车 当一变量被static修饰的话存放在永久区，当class文件被加载的时候就会被初始化。
private static int train1Count = 100;
private Object oj = new Object();
public boolean flag = true;
@Override
public void run() {
// 为了能够模拟程序一直在抢票的话。 where
if (flag) {
// 执行同步代码块this锁
while (true) {
synchronized (oj) {
sale();
}
}
} else {
// 同步函数
while (true) {
// 出售火車票
sale();
}
}
}
public synchronized void sale() {
// 同步代码块 synchronized 包裹需要线程安全的问题。
synchronized (oj) {
if (train1Count > 0) {
try {
Thread.sleep(50);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - train1Count + 1) + "票");
train1Count--;
}
}
}
}
public class ThreadDemo3 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ThreadTrain3 threadTrain3 = new ThreadTrain3();
Thread t1 = new Thread(threadTrain3, "窗口①");
Thread t2 = new Thread(threadTrain3, "窗口②");
t1.start();
Thread.sleep(40);
threadTrain3.flag = false;
t2.start();
}
}
线程1先拿到同步代码块的oj锁，再拿到同步函数的中的this锁
线程2先拿到同步函数的this锁，再拿到同步代码块的oj锁
上述代码可能会卡住，因为可能某个线程需求某个锁时会出现该锁未释放。
多线程三大特性
原子性 即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。
一个很经典的例子就是银行账户转账问题：
比如从账户A向账户B转1000元，那么必然包括2个操作：从账户A减去1000元，往账户B加上1000元。这2个操作必须要具备原子性才能保证不出现一些意外的问题。
我们操作数据也是如此，比如i = i+1；其中就包括，读取i的值，计算i，写入i。这行代码在Java中是不具备原子性的，则多线程运行肯定会出问题，所以也需要我们使用同步和lock这些东西来确保这个特性了。
原子性其实就是保证数据一致、线程安全一部分。
可见性 当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。
若两个线程在不同的cpu，那么线程1改变了i的值还没刷新到主存，线程2又使用了i，那么这个i值肯定还是之前的，线程1对变量的修改线程没看到这就是可见性问题。
有序性
程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。
一般来说处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。如下：
int a = 10; //语句1
int r = 2; //语句2
a = a + 3; //语句3
r = a*a; //语句4
则因为重排序，他还可能执行顺序为 2-1-3-4，1-3-2-4
但绝不可能 2-1-4-3，因为这打破了依赖关系。
显然重排序对单线程运行是不会有任何问题，而多线程就不一定了，所以我们在多线程编程时就得考虑这个问题了。
volatile
Volatile 关键字的作用是变量在多个线程之间可见.
Volatile非原子性。
下面看一个例子：
public class VolatileNoAtomic implements Runnable {
private volatile int count;
private void addCount() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
count++;
}
System.out.println(count);
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
addCount();
}
public static void main(String[] args) {
Thread[] arr = new Thread[100];
VolatileNoAtomic volatileNoAtomic = new VolatileNoAtomic();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Thread thread = new Thread(volatileNoAtomic,"线程"+i);
arr[i] = thread;
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
arr[i].start();
}
}
}
运行结果:
可以看到每次运行结果都不一样。这是因为count++不具有原子性。
那如何解决上述问题，我们可以使用AtomicInteger原子类。
AtomicInteger是一个提供原子操作的Integer类，通过线程安全的方式操作加减。
public class VolatileNoAtomic implements Runnable {
private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
private void addCount() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
count.incrementAndGet();
// count.incrementAndGet();
}
System.out.println(count);
}
public void run() {
addCount();
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new VolatileNoAtomic()).start();;
}
}
}
volatile与synchronized区别
仅靠volatile不能保证线程的安全性。（原子性）
①volatile轻量级，只能修饰变量。synchronized重量级，还可修饰方法
②volatile只能保证数据的可见性，不能用来同步，因为多个线程并发访问volatile修饰的变量不会阻塞。
synchronized不仅保证可见性，而且还保证原子性，因为，只有获得了锁的线程才能进入临界区，从而保证临界区中的所有语句都全部执行。多个线程争抢synchronized锁对象时，会出现阻塞。
线程安全性
线程安全性包括两个方面，①可见性。②原子性。
从上面自增的例子中可以看出：仅仅使用volatile并不能保证线程安全性。而synchronized则可实现线程的安全性。
ThreadLocal
ThreadLocal，很多地方叫做线程本地变量，也有些地方叫做线程本地存储，其实意思差不多。可能很多朋友都知道ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。
ThreadLocal类提供的几个方法：
public T get() { }
public void set(T value) { }
public void remove() { }
protected T initialValue() { }
void set(Object value)设置当前线程的线程局部变量的值。
public Object get()该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。
public void remove()将当前线程局部变量的值删除，目的是为了减少内存的占用，该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是，当线程结束后，对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收，所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作，但它可以加快内存回收的速度。
protected Object initialValue()返回该线程局部变量的初始值，该方法是一个protected的方法，显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法，在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。后续会带来关于ThreadLocal的解析。
看一个例子：
设计4个线程，其中两个线程每次对j增加1，另外两个线程对j每次减少1。写出程序。
public class TextSync {
private int j = 0;
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
TextSync many = new TextSync();
Inc inc = many.new Inc();
Dec dec = many.new Dec();
for (int i = 0; i < 2; i++) {
Thread t = new Thread(inc,"加一线程"+i);
t.start();
t = new Thread(dec,"减一线程"+i);
t.start();
}
}
private synchronized void inc() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
j++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " "+ j);
}
private synchronized void dec() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
j--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " "+ j);
}
class Inc implements Runnable {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true) {
inc();
}
}
}
class Dec implements Runnable {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true) {
dec();
}
}
}
}