线程安全问题（synchronized,volatile关键字的用法及作用）

一，什么是线程安全问题？

1.1线程安全问题的例子：

我们通过下面这段代码及运行结果来观察线程安全问题：

public class Main {
    static class Counter{
        public int count = 0;
        void increase(){
            count++;
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final Counter counter= new Counter();
        class MyRunnable implements Runnable{

            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 50000; i++) {
                    counter.increase();
                }
            }
        }
        Thread t1 = new Thread(new MyRunnable());
       Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
       t1.start();
       t2.start();
       t1.join();
       t2.join();
        System.out.println(counter.count);
    }
}

我们期望给Counter内的局部变量count通过t1线程和t2线程自增到100000，但是运行结果却是：

在多线程的环境下代码运行的结果和我们预期的结果不一致（但是单线程环境下的结果符合期望） 那我们就说这个线程是不安全的。如果多个线程共同访问一个对象中的实例变量，则可能出现线程安全问题。

1.2线程不安全的原因

1.2.1 可见性

在Java内存模型中有这样的结构：

有了这个结构图我们不难理解，其实线程之间的共享变量都存在于主内存中，但每个线程都有自己的工作内存（暂且可以这样理解）当线程要读取一个变量的时候，会把变量先从主内存拷贝到工作内存，再从工作内存中读取数据；当线程想要修改一个共享变量的时候，也会先修改工作内存中的副本，再同步回主内存。这个问题其实是私有堆栈中的值和公共堆栈中的值不同步而引发的。此时我们可以通过使用volatile关键字来解决这个问题。 

通俗的来说就是每个线程都有自己的工作内存，这些内存中的内容相当于同一个共享变量的“副本”，此时若有一个线程修改了其工作内存中的值但还未来得及将其写回主内存，而另外的线程却已经拿到了主内存的共享变量的值，那么它所拿到的仍然是“旧数据”，就会导致线程不安全问题。

1.2.2原子性

原子性顾名思义就是不可分割的，在程序中，如果一个事务或者一个程序只有完整的被执行或者完全不被执行这两种情况这种特性就叫做原子性。

不保证原子性：如果一个线程正在对一个变量操作，中途其他线程插入进来了，如果这个操作被打断了，结果就可能是错误的。

1.2.3代码重排序

重排序：我们写下一段java程序，包含很多语句&#x