线程安全
线程会可能出现不安全的的两个必要条件：
- 多线程之间的变量（资源）是共享的。
- 多线程之间对共享变量（资源）存在修改操作。
共享资源和私有资源：
1.形参、局部变量都存放在栈帧里，它们是线程之间私有的。
2.属性存放在对象里，对象（不包括反射对象）存放在堆中，即属性是线程之间共享的。
3.静态属性，静态属性在类中，类在方法区中，静态属性也是线程之间共享的。
注意：
当多线程修改上述变量（资源）时就可能产生线程不安全问题。
但当多线程处理机制合适时就不会发生线程不安全问题，比如static int[] array = new int[100]; 线程A处理array[0:50),线程B处理array[50:100),虽然静态属性是线程间共享的资源，但是实际处理时并没有做到真正的“共享”。
线程不安全的原因
原子性、可见性、重排序
1. 原子性：
一组指令，它的作用不能被中间断开。
下面让一个线程对一个静态属性n做加操作一百万次，另一个线程对n做减操作，理论结果应该是0，但是实际结果却不是。
public class 线程不安全 {
static long n = 0;
static final long COUNT = 1_000_000L;
static class Add extends Thread {
@Override
public void run() {
for (long i = 0; i < COUNT; i++) {
n++;
}
}
}
static class Sub extends Thread {
@Override
public void run() {
for (long i = 0; i < COUNT; i++) {
n--;
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Add add = new Add();
Sub sub = new Sub();
add.start();
sub.start();
add.join();
sub.join();
System.out.println(n);//-886 -26823
}
}
比如这是上面线程执行的示意图：
以上这个过程，就说明了如果一组指令不满足原子性，那么就可能产生线程不安全的问题。
为了保证原子性，需要对部分操作加锁。
加了锁之后的线程，能够保证load n, n++, save n的完整性，即只有等到Add线程释放锁unlock之后，Sub线程才有机会抢到锁，开始执行。当Add执行到n++后时间片耗尽，Sub抢到CPU时会尝试加锁，而此时加锁会失败，会将Sub线程从CPU上切走，暂时不具备抢CPU的资格。
2. 内存可见性
在计算机中：
如果有多个CPU存在，且每个CPU都有自己的高速缓存，而内存数据是共享的，那么当其中一个CPU对内存数据做了处理后，另一个CPU可能捕捉不到内存中的变化。
JVM（Java Memory Model） 是一个虚拟机，它会模拟计算机的硬件和操作系统。 为了提高效率，JVM在执行过程中，会尽可能的将数据在工作内存中执行，但这样会造成一个问题，多线程不能及时看到共享变量在主内存中的改变，线程没有及时load主内存中的资源（主内存中的资源可能已经被其他线程改变），而是继续用工作内存中的资源进行操作，这个就是可见性问题。
解决内存可见性问题：
规定：对某变量的操作，必须要刷新到主内存中。同时，其他线程要清空自己的工作内存，要想获得变量，必须从主内存中重新加载。
3 代码重排序问题
代码编写的顺序不一定是最优的，编译器、JVM、CPU会对代码指令进行排序，进而优化代码。如果多线程中的代码顺序发生重排，那么可能会对结果产生一些影响。
为了解决多线程的代码重排问题，Java原生规定一些行为必须要在另一些行为之前进行（避免重排序问题）——happend before。通过提供一些机制，限制重排序的自由度，比如规定某段代码必须在最后执行。
注意：
- 单线程情况下，不会因重排序发生错误。
- JVM重排序——JIT（Just In Time）
如何保证线程安全：
1.尽量不要让多线程之间共享资源。
2.当多线程中有共享资源时，尽量不要修改共享资源。
不可变对象：不用考虑线程安全问题，String;
3.当多线程需要对共享资源进行修改时，那么就需要考虑原子性、可见性、重排序这三个问题了。
