变量和类的线程安全

变量的线程安全 成员变量和静态变量是否线程安全？

如果它们没有共享，则线程安全 如果它们被共享了，根据它们的状态是否能够改变，又分两种情况 如果只有读操作，则线程安全 如果有读写操作，则这段代码是临界区，需要考虑线程安全

局部变量是否线程安全？

局部变量是线程安全的 但局部变量引用的对象则未必 如果该对象没有逃离方法的作用访问，它是线程安全的 如果该对象逃离方法的作用范围，需要考虑线程安全 （经过逃逸分析）

局部变量线程安全分析

package com.dongguo.sync;

/**
 * @author Dongguo
 * @date 2021/9/11 0011-14:29
 * @description:
 */
public class SafeDemo {
    public static void test1() {
        int i = 10;
        i++;
    }

    public static void main(String[] args) {

    }
}

每个线程调用 test1() 方法时局部变量 i，会在每个线程的栈帧内存中被创建多份，因此不存在共享

字节码文件

 public static void test1();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=0
         0: bipush        10   //读取10
         2: istore_0			//赋值给i
         3: iinc          0, 1	//执行i++
         6: return
      LineNumberTable:
        line 10: 0
        line 11: 3
        line 12: 6
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            3       4     0     i   I

如图

局部变量的引用稍有不同

成员变量线程安全分析

package com.dongguo.sync;

import java.util.ArrayList;

/**
 * @author Dongguo
 * @date 2021/9/11 0011-14:45
 * @description:
 */
public class UnSafeDemo {
    static final int THREAD_NUMBER = 2;
    static final int LOOP_NUMBER = 200;

    public static void main(String[] args) {
        ThreadUnsafe test = new ThreadUnsafe();
        for (int i = 1; i  {
                test.method1(LOOP_NUMBER);
            }, "t" + i).start();
        }
    }
}

class ThreadUnsafe {
    ArrayList list = new ArrayList();

    public void method1(int loopNumber) {
        for (int i = 0; i  {
    table.put("key", "value2");
}).start();

它们的每个方法是原子的

即Hashtable的put方法时线程安全的 ，使用synchronized同步方法

public synchronized V put(K key, V value) {
    // Make sure the value is not null
    if (value == null) {
        throw new NullPointerException();
    }

    // Makes sure the key is not already in the hashtable.
    Entry tab[] = table;
    int hash = key.hashCode();
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Entry entry = (Entry)tab[index];
    for(; entry != null ; entry = entry.next) {
        if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
            V old = entry.value;
            entry.value = value;
            return old;
        }
    }

    addEntry(hash, key, value, index);
    return null;
}

线程安全类方法的组合

分析下面代码是否线程安全？

package com.dongguo.sync;

import java.util.Hashtable;

/**
 * @author Dongguo
 * @date 2021/9/11 0011-15:05
 * @description:
 */
public class UnSafeDemo2 {

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

    public static void putValue(String value) {
        Hashtable table = new Hashtable();
        // 线程1，线程2
        if (table.get("key") == null) {
            table.put("key", value);
        }
    }
}

hashtable的get()、put()都是线程安全的

但是在使用get()和put()之间，有可能其他的线程也会执行get()、put()

不可变类线程安全性

String、Integer 等都是不可变类，因为其内部的状态不可以改变，因此它们的方法都是线程安全的 有同学或许有疑问，String 有 replace，substring 等方法【可以】改变值啊，那么这些方法又是如何保证线程安 全的呢？

以substring 为例

public String substring(int beginIndex) {
    if (beginIndex