【java面试】线程安全与如何确保线程安全

贺公子之数据科学与艺术

发布于 2025-08-29 14:37:21

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线程安全指的是在多线程环境下，共享的资源能够被正确地访问和操作，不会出现数据不一致或者异常的情况。

为了确保线程安全，可以采取以下几种方式：

使用互斥锁（mutex）或者信号量（semaphore）来保护共享资源的访问，确保同一时间只有一个线程能够操作共享资源。这样可以避免多个线程同时修改共享资源导致数据不一致的问题。
使用原子操作（atomic operation）来对共享资源进行操作。原子操作能够保证不可分割地执行，从而避免了线程切换的时候出现的数据不一致问题。
使用线程安全的数据结构，如线程安全的队列、集合等。这些数据结构在设计时考虑了多线程操作的问题，能够保证在多线程环境下的安全性。
使用线程局部存储（Thread Local Storage，TLS）来存储线程私有的数据，避免共享资源的竞争。

下面是一个简单的案例分析，展示如何确保线程安全：

public class Counter {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter();

        // 创建10个线程，每个线程对计数器进行1000次递增操作
        List<Thread> threads = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread thread = new Thread(() -> {
                for (int j = 0; j < 1000; j++) {
                    counter.increment();
                }
            });
            threads.add(thread);
            thread.start();
        }

        // 等待所有线程执行完毕
        for (Thread thread : threads) {
            try {
                thread.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println("Count: " + counter.getCount());
    }
}

Counter类中的increment()方法使用synchronized关键字保证了其原子性，确保多个线程对count变量的递增操作是线程安全的。最终输出的结果应该是10000，如果没有线程安全措施，可能会出现不确定的结果。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2024-04-29，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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