虽然多线程编程大大提高了效率，但也带来了一定的隐患。例如，如果两个线程同时向数据库表中插入唯一的数据，则可能会导致向数据库中插入相同的数据。今天我们就一起来讨论一下线程安全的问题，Java中提供了什么样的机制来解决线程安全的问题。 以下为本文内容提纲： 1、线程安全问题什么时候会出现？ 2.如何解决线程安全问题？ 3。synchronized同步方法或同步块 如有不妥之处还请谅解，欢迎批评指正。1、什么时候会出现线程安全问题？ 在单线程编程中不会有线程安全问题，但是在多线程编程中，有可能同时访问同一个资源。这个资源可以是各种类型的资源：一个变量，一个对象，一个文件，一个数据库表等等，当多个线程同时访问同一个资源的时候，就会出现一个问题： 因为执行每个线程的进程是不可控的，很可能导致最终结果与实际愿望相反或直接导致程序错误。更多Java学习魏老师：hua2021ei 举个简单的例子： 现在有两个线程分别从网络读取数据，然后插入到一个数据库表中，要求不能插入重复数据。 插入数据的过程中必须有两个操作： 1）检查数据库中是否存在该数据； 2）存在则不插入；如果它不存在，它将被插入到数据库中间。 如果两个线程分别用thread-1和thread-2表示，在某个时刻，thread-1和thread-2都读取了数据X，那么可能会出现这样的情况： thread-1要检查是否数据X存在于数据库中，然后thread-2也去检查数据库中是否存在数据X。 结果，两个线程都检查数据库中不存在数据X，于是两个线程分别将数据X插入到数据库表中。 这就是线程安全的问题，即当多个线程同时访问一个资源时，程序运行的结果不会是你想看到的结果。 这里，这个资源叫做：临界资源（也叫共享资源）。 也就是说，当多个线程同时访问临界资源（对象、对象中的属性、文件、数据库等）时，可能会出现线程安全问题。 但是，当多个线程执行一个方法时，方法内部的局部变量并不是关键资源，因为方法是在栈上执行的，而Java栈是线程私有的，所以不会有线程安全问题。2、如何解决线程安全问题？ 那么一般来说，如何解决线程安全的问题呢？ 基本上所有的并发模型在解决线程安全问题时都采用“串行访问临界资源”的方案，即同一时间只有一个线程可以访问临界资源，也称为同步互斥访问。 一般来说，在访问临界资源的代码前加一把锁，访问临界资源后释放锁，让其他线程继续访问。 在Java中，提供了两种方式来实现同步互斥访问：synchronized和Lock。 本文主要介绍synchronized的使用，Lock的使用在下一篇博文中介绍。3、synchronized同步方法或同步块 在了解synchronized关键字的使用方法之前，我们先来看一个概念：mutex，顾名思义：一种可以实现互斥访问的锁。 举个简单的例子：如果在临界资源上加互斥量，当一个线程正在访问临界资源时，其他线程只能等待。 在Java中，每个对象都有一个锁标（monitor），也称为监视器。当多个线程同时访问一个对象时，线程只有获得了该对象的锁才能访问。 在Java中，可以使用synchronized关键字来标记方法或代码块。当一个线程调用对象的synchronized方法或访问synchronized代码块时，该线程获得了该对象的锁，其他线程暂时无法访问该方法。只有在本方法或代码块执行完毕后，该线程才会释放该对象的锁，其他线程才能执行本方法或代码块。 这里有几个简单的例子来说明synchronized关键字的用法： 1.同步方法 在下面的代码中，两个线程调用insertData对象插入数据：123456789101112131415161718192021222324252627282930publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){finalInsertDatainsertData=newInsertData();newThread(){publicinsertData.insert(Thread.currentThread());};}。开始（）;newThread(){publicvoidrun(){insertData.insert(Thread.currentThread());};}.start();}}classInsertData{privateArrayListarrayList=newArrayList();publicvoidinsert(Threadthread){for(inti=0;i<5;i++){System.out.println(thread.getName()+"插入数据"+i);arrayList.add(i);}}} 程序此时的输出为： 表示两个线程同时在执行insert方法。 而如果在insert方法前加上关键字synchronized，运行结果为：12345678910classInsertData{privateArrayListarrayList=newArrayList();publicsynchronizedvoidinsert(Threadthread){for(inti=0;i<5;i++){System.out.println(thread.getName()+"插入数据"+i);arrayList.add(i);}}} 从上面输出的结果说明，Thread-1插入数据是在Thread-0插入数据完成后进行的。说明Thread-0和Thread-1依次执行insert方法。 这是同步方法。 不过有几点需要注意： 1）当一个线程正在访问一个对象的synchronized方法时，其他线程不能访问该对象的其他synchronized方法。原因很简单，因为一个对象只有一把锁。当一个线程获得了该对象的锁后，其他线程无法获得该对象的锁，也就无法访问该对象的其他同步方法。 2）当一个线程正在访问一个对象的synchronized方法时，其他线程就可以访问该对象的非synchronized方法。这样做的原因是简单的。访问非同步方法不需要获取对象的锁。如果一个方法没有用synchronized关键字修饰，就意味着它不会使用临界资源，其他线程可以访问这个方法。 3）如果一个线程A需要访问对象object1的synchronized方法fun1，而另一个线程B需要访问对象object2的synchronized方法fun1，即使object1和object2是同一类型），还有不会有线程安全问题，因为他们访问的对象不同，所以不存在互斥问题。 2.synchronized代码块 synchronized代码块类似如下形式：123synchronized(synObject){} 当这个代码块在一个线程中执行时，该线程会获取对象synObject的锁，这样其他线程就不能同时访问这个代码块。 synObject可以是this，表示获取当前对象的锁，也可以是类中的一个属性，表示获取该属性的锁。 比如上面的insert方法可以改成如下两种形式：123456789101112classInsertData{privateArrayListarrayList=newArrayList();publicvoidinsert(Threadthread){synchronized(this){for(inti=0;i<100;i++){System.out.println(thread.getName()+"插入数据"+i);arrayList.add(i);}}}}12345678910111213classInsertData{privateArrayListarrayList=newArrayList();私有对象对象=新对象（）；publicvoidinsert(Threadthread){synchronized(object){for(inti=0;i<100;i++){System.out.println(thread.getName()+"插入数据"+i);arrayList.add(i);}}}} 从上面可以看出，synchronized代码块比synchronized方法使用起来灵活多了。因为也许一个方法中只有一部分代码需要同步，如果此时同步整个方法，会影响程序执行的效率。使用synchronized代码块可以避免这个问题，synchronized代码块只能同步需要同步的地方。 另外，每个类也会有一把锁，可以用来控制对静态数据成员的并发访问。 而如果一个线程执行一个对象的非静态synchronized方法，而另一个线程需要执行该对象所属类的静态synchronized方法，此时不会发生互斥，因为访问一个静态synchronized方法占用一个类锁，而访问一个非静态同步方法占用一个类锁。静态synchronized方法占用一个对象锁，所以不存在互斥。看下面这段代码就明白了：1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]Insert;arDatagData)=newfinalvoidmain(String[]Insert;arDatagData)=newThread(){@Overridepublicvoidrun(){insertData.insert();}}。开始（）;newThread(){@Overridepublicvoidrun(){insertData.insert1();}}.start();}}classInsertData{publicsynchronizedvoidinsert(){System.out.println("执行插入");尝试{Thread.sleep(5000);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}System.out.println("执行插入完成");}publicsynchronizedstaticvoidinsert1(){System.out.println("执行插入1");System.out.println("执行我nsert1completed");}}执行结果; 第一个线程执行insert方法，不会导致第二个线程执行insert1方法阻塞。 让我们看看synchronized关键字的作用是什么这件事，我们反编译它的字节码看看，下面这段代码反编译后的字节码是：1234567891011121314151617publicclassInsertData{privateObjectobject=newObject();publicvoidinsert(Threadthread){synchronized(object){}}publicsynchronizedvoidinsert1(Threadthread){}publicvoidinsert2(Threadthread){}} 从反编译后的字节码可以看出，synchronized代码块其实多了monitorenter和monitorexit两条指令，当monitorenter指令为执行时，对象的锁计数会加1，执行monitorexit指令时，对象的锁计数会减1。其实这和operati中的pv操作很相似ng系统。操作系统中的PV操作用于控制多个线程对关键资源的访问。对于同步方法，执行线程会识别方法的method_info结构中是否设置了ACC_SYNCHRONIZED标志，然后自动获取对象的锁，调用方法，最后释放锁。如果发生异常，线程自动释放锁。 需要注意一点：对于synchronized方法或者synchronized代码块，当发生异常时，JVM会自动释放当前线程占用的锁，所以不会出现异常导致的死锁。
