什么是线程安全？

给“线程安全”下定义是件非常棘手的事儿。随便Google一下，就能得到成千上万像这样的定义：

１．“线程安全”的代码是指在多线程同时执行的情况下，依然能正常工作的代码。

２．一段代码，如果在多线程同时执行的情况下，能以一种安全的方式操作共享数据结构，它就是线程安全的。

还有很多类似的定义。

你不觉着类似上面这种定义非但没有传达出有用的信息，甚至让自己更加迷惑吗？尽管这样，这些定义还是被大家无奈的接受了，因为它并没有错。只是，他们没能提供任务实质性的帮助或见解。

我们怎么区别“线程安全”的类和不安全的类？甚至说“安全”到底什么意思？

在线程安全中，什么是“正确性”？

任何对“线程安全”的合理定义，其核心都是在说“正确性”的概念。所以在理解线程安全之前，我们先来搞懂什么是“正确性”。

正确性意味着一个类要符合它的规范

一个好的类规范会明确规定出类在某个时刻的状态，以及对它进行一些操作后的后置条件(postcondition)。但是，通常我们并不能为我们的类提供充分的规范说明，那我们怎么知道他们是否正确执行了？我们并不能知道，但是这并不能阻止我们去使用它，一旦我们说服了自己“这些代码能正确工作”。这种“代码信任”就非常接近我们要说的“正确性”。

现在我们可以给“线程安全”下一个不那么绕的定义：

一个类在多线程并发访问时仍能保证行为的正确性，那么它就是线程安全的类。

一个线程安全的类在被多线程并发访问时仍然能正确的执行，不管这些线程是顺序执行还是错终复杂的交叉执行。并且，被调用的代码中不需要额外的添加线程同步代码。

换句话说，线程安全的类在多线程环境下和单线程环境下运行结果总是一致的。线程安全的类在内部已经处理好了任何有关线程同步的问题，而调用者不再需要考虑线程安全问题。

例子：无状态的Servlet

关于线程安全的类有个很好的例子，就是没有全局变量的java Servlet。这样的Servlet是无状态的。

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

StatelessFactorizer类每次执行后的瞬时状态只存在于service方法的局部变量中，而局部变量存储在线程私有的线程栈中。一个线程访问StatelessFactorizer不会影响到另一个线程访问StatelessFactorizer的结果，因为这两个线程没有共享状态，就好像他们在访问不同的实例。由于，一个线程对无状态对象的操作不会影响到其他线程的操作的正确性，所以无状态对象是线程安全的。

以上就是很重要的“线程安全”的概念。

 

学习愉快！