成员变量和静态变量是否线程安全？
如果它们没有共享，则线程安全，即没有被外部访问。
如果它们被共享了，根据它们的状态是否能够改变，又分两种情况
如果只有读操作，则线程安全
如果有读写操作，则这段代码是临界区，需要考虑线程安全
局部变量是否线程安全？
局部变量是线程安全的
但局部变量引用的对象则未必
如果该对象没有逃离方法的作用访问，它是线程安全的
如果该对象逃离方法的作用范围，需要考虑线程安全
局部变量线程安全分析
public static void test1() {
int i = 10;
i++;
}
每个线程调用 test1() 方法时局部变量 i，会在每个线程的栈帧内存中被创建多份，因此不存在共享，局部变量随着线程的创建而创建，每个线程都有独立的局部变量，不共享，这就避免了线程安全问题，如图
局部变量的引用
成员变量
class ThreadUnsafe {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();public void method1(int loopNumber) {for (int i = 0; i < loopNumber; i++) {// { 临界区, 会产生竞态条件method2();method3();// } 临界区}}private void method2() {list.add("1");}private void method3() {list.remove(0);}
}开启两个线程任务执行method1
static final int THREAD_NUMBER = 2;
static final int LOOP_NUMBER = 200;
public static void main(String[] args) {ThreadUnsafe test = new ThreadUnsafe();for (int i = 0; i < THREAD_NUMBER; i++) {new Thread(() -> {test.method1(LOOP_NUMBER);}, "Thread" + i).start();}
}其中一种情况就是，如果线程2 还未 add，线程1 remove 就会报错
Exception in thread "Thread1" java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 0, Size: 0
at java.util.ArrayList.rangeCheck(ArrayList.java:657)
at java.util.ArrayList.remove(ArrayList.java:496)
at cn.itcast.n6.ThreadUnsafe.method3(TestThreadSafe.java:35)
at cn.itcast.n6.ThreadUnsafe.method1(TestThreadSafe.java:26)
at cn.itcast.n6.TestThreadSafe.lambda$main$0(TestThreadSafe.java:14)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
无论哪个线程中的 method2 引用的都是同一个对象中的 list 成员变量，method3 与 method2 分析相同，由于多线程执行顺序不可控，线程一尚未add，发生了线程的上下文切换，线程二就进行remove就会报错
局部变量
如果将list修改为局部变量，那么就不会有上述问题了
分析：
list 是局部变量，每个线程调用时会创建其不同实例，没有共享
而 method2 的参数是从 method1 中传递过来的，与 method1 中引用同一个对象
method3 的参数分析与 method2 相同
方法访问修饰符带来的思考，如果把 method2 和 method3 的方法修改为 public 会不会代理线程安全问题？
-
情况1：有其它线程调用 method2 和 method3
-
情况2：在 情况1 的基础上，为 ThreadSafe 类添加子类，子类覆盖 method2 或 method3 方法，此时会调用子类重写的方法，则会造成新的线程安全问题，所以要合理使用private 或 final 来保证方法不被子类重写而造成线程安全问题
class ThreadSafe {public final void method1(int loopNumber) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < loopNumber; i++) {method2(list);method3(list);}}private void method2(ArrayList<String> list) {list.add("1");}private void method3(ArrayList<String> list) {list.remove(0);}
}
class ThreadSafeSubClass extends ThreadSafe{@Overridepublic void method3(ArrayList<String> list) {new Thread(() -> {list.remove(0);}).start();}
}常见线程安全类
String
Integer
StringBuffer
Random
Vector
Hashtable
java.util.concurrent 包下的类
这里说它们是线程安全的是指，多个线程调用它们同一个实例的某个方法时，是线程安全的。也可以理解为
它们的每个方法单独使用是原子的，因为方法内部都有上锁。
但注意它们多个方法的组合不是原子的，只在方法内部上锁，方法之间的调用可能会出现线程的上下文切换，还是线程不安全
线程安全类方法的组合
Hashtable table = new Hashtable();
// 线程1，线程2
if( table.get("key") == null) {table.put("key", value);
}线程1发现key为null，执行put操作，此时进行了线程的上下文切换，线程2也发现此时为null，也进行put操作，就出现了线程不安全的情况
不可变类线程安全性
String、Integer 等都是不可变类，因为其内部的状态不可以改变，因此它们的方法都是线程安全的 有同学或许有疑问，String 有 replace，substring 等方法【可以】改变值啊，那么这些方法又是如何保证线程安全的呢？
新建一个对象，进行改变值的操作，把值赋给新对象即可
public class Immutable{private int value = 0;public Immutable(int value){this.value = value;}public int getValue(){return this.value;}
}如果想增加一个增加的方法呢？
public class Immutable{private int value = 0;public Immutable(int value){this.value = value;}public int getValue(){return this.value;}public Immutable add(int v){return new Immutable(this.value + v);}
}
