线程安全的四种策略（threadsafe）

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前面

我们知道，当不同线程访问同一数据或内存时，就可能会发生交错（interleaving）或竞争（Race conditions）关系。每当这种情况发生时，程序就会发生一些意想不到的bug，而且一旦出现线程相关的bug是很难调试的。

为了避免这些问题的发生，就需要保证线程安全。保证的方式主要有四种，下面我们一起来看一下。

Interleaving and Race Condition

介绍四种线程安全的方法前，首先先来学习两个概念：Interleaving and Race Condition（交错和竞争）

Interleaving（交错）

交错，顾名思义，就是说在线程运行的过程中，多个线程同时运行相互交错。而且，由于线程运行一般不是连续的，那么就会导致线程间的交错。可以说，所有线程安全问题的本质都是线程交错的问题。

Race Condition（竞争）

竞争是发生在线程交错的基础上的。当多个线程对同一对象进行读写访问时，就可能会导致竞争的问题。程序中可能出现的一种问题就是，读写数据发生了不同步。例如，我要用一个数据，在该数据修改还没写回内存中时就读取出来了，那么就会导致程序出现问题。

程序运行时有一种情况，就是程序如果要正确运行，必须保证A线程在B线程之前完成（正确性意味着程序运行满足其规约）。当发生这种情况时，就可以说A与B发生竞争关系。

Confinement（限制数据共享）

保证线程安全的一个最简单也是最直接的方法就是限制数据的共享，即把数据放到单个线程中，避免在可变数据类型上发生竞争关系。其中的核心思想就是不让其他线程直接读或写这个线程中的数据。

使用局部变量保证线程安全

限制数据共享主要是在线程内部使用局部变量，因为局部变量在每个函数的栈内，每个函数都有自己的栈结构，互不影响，这样局部变量之间也互不影响。

如果局部变量是一个指向对象的引用，那么就需要检查该对象是否被限制住，如果没有被限制住（即可以被其他线程所访问），那么就没有限制住数据，因此也就不能用这种方法来保证线程安全。

范例：

public class Factorial {
   

    /**
     * Computes n! and prints it on standard output.
     * @param n must be >= 0
     */
    private static void computeFact(final int n) {
        BigInteger result = new BigInteger("1");
        for (int i = 1; i <= n; ++i) {
            System.out.println("working on fact " + n);
            result = result.multiply(new BigInteger(String.valueOf(i)));
        }
        System.out.println("fact(" + n + ") = " + result);
    }

    public static void main