什麼是線程安全？

給「線程安全」下定義是件很是棘手的事兒。隨便Google一下，就能獲得成千上萬像這樣的定義：

１．「線程安全」的代碼是指在多線程同時執行的狀況下，依然能正常工做的代碼。

２．一段代碼，若是在多線程同時執行的狀況下，能以一種安全的方式操做共享數據結構，它就是線程安全的。

還有不少相似的定義。

你不覺着相似上面這種定義非但沒有傳達出有用的信息，甚至讓本身更加迷惑嗎？儘管這樣，這些定義仍是被你們無奈的接受了，由於它並無錯。只是，他們沒能提供任務實質性的幫助或看法。

咱們怎麼區別「線程安全」的類和不安全的類？甚至說「安全」到底什麼意思？

在線程安全中，什麼是「正確性」？

任何對「線程安全」的合理定義，其核心都是在說「正確性」的概念。因此在理解線程安全以前，咱們先來搞懂什麼是「正確性」。

正確性意味着一個類要符合它的規範

一個好的類規範會明確規定出類在某個時刻的狀態，以及對它進行一些操做後的後置條件(postcondition)。可是，一般咱們並不能爲咱們的類提供充分的規範說明，那咱們怎麼知道他們是否正確執行了？咱們並不能知道，可是這並不能阻止咱們去使用它，一旦咱們說服了本身「這些代碼能正確工做」。這種「代碼信任」就很是接近咱們要說的「正確性」。

如今咱們能夠給「線程安全」下一個不那麼繞的定義：

一個類在多線程併發訪問時仍能保證行爲的正確性，那麼它就是線程安全的類。

一個線程安全的類在被多線程併發訪問時仍然能正確的執行，無論這些線程是順序執行仍是錯終複雜的交叉執行。而且，被調用的代碼中不須要額外的添加線程同步代碼。

換句話說，線程安全的類在多線程環境下和單線程環境下運行結果老是一致的。線程安全的類在內部已經處理好了任何有關線程同步的問題，而調用者再也不須要考慮線程安全問題。

例子：無狀態的Servlet

關於線程安全的類有個很好的例子，就是沒有全局變量的java Servlet。這樣的Servlet是無狀態的。

public class StatelessFactorizer implements Servlet
{
   public void service(ServletRequest req, ServletResponse resp)
   {
       BigInteger i = extractFromRequest(req);
       BigInteger[] factors = factor(i);
       encodeIntoResponse(resp, factors);
   }
}

StatelessFactorizer類每次執行後的瞬時狀態只存在於service方法的局部變量中，而局部變量存儲在線程私有的線程棧中。一個線程訪問StatelessFactorizer不會影響到另外一個線程訪問StatelessFactorizer的結果，由於這兩個線程沒有共享狀態，就好像他們在訪問不一樣的實例。因爲，一個線程對無狀態對象的操做不會影響到其餘線程的操做的正確性，因此無狀態對象是線程安全的。

以上就是很重要的「線程安全」的概念。

 

學習愉快！