一、補充概念
1.什么是線程安全性？
《Java Concurrency in Practice》中有提到：當多個線程訪問某個類時，這個類始終都能表現出正確的行為，那么就稱這個類是線程安全的。
2.Java中的“同步”
Java中的主要同步機制是關鍵字“synchronized”，它提供了一種獨占的加鎖方式，但“同步”這個術語還包括volatile類型的變量，顯式鎖(Explicit Lock)以及原子變量。
2.原子性
原子是世界上的最小單位，具有不可分割性。比如 a=0；(a非long和double類型)這個操作是不可分割的，那么我們說這個操作時原子操作。再比如：a++；這個操作實際是a = a + 1；是可分割的，所以他不是一個原子操作。非原子操作都會存在線程安全問題，需要我們使用同步技術(sychronized)來讓它變成一個原子操作。一個操作是原子操作，那么我們稱它具有原子性。java的concurrent包下提供了一些原子類，我們可以通過閱讀API來了解這些原子類的用法。比如：AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等。
二、實例源碼
1 public class IncrementTestDemo {
2
3 public static int count = 0;
4 public static Counter counter = new Counter();
5 public static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
6 volatile public static int countVolatile = 0;
7
8 public static void main(String[] args) {
9 for (int i = 0; i < 10; i++) {
10 new Thread() {
11 public void run() {
12 for (int j = 0; j < 1000; j++) {
13 count++;
14 counter.increment();
15 atomicInteger.getAndIncrement();
16 countVolatile++;
17 }
18 }
19 }.start();
20 }
21 try {
22 Thread.sleep(3000);
23 } catch (InterruptedException e) {
24 e.printStackTrace();
25 }
26
27 System.out.println("static count: " + count);
28 System.out.println("Counter: " + counter.getValue());
29 System.out.println("AtomicInteger: " + atomicInteger.intValue());
30 System.out.println("countVolatile: " + countVolatile);
31 }
32
33 }
34
35 class Counter {
36 private int value;
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38 public synchronized int getValue() {
39 return value;
40 }
41
42 public synchronized int increment() {
43 return ++value;
44 }
45
46 public synchronized int decrement() {
47 return --value;
48 }
49 }
輸出結果：
+ View code
static count: 9952
Counter: 10000
AtomicInteger: 10000
countVolatile: 9979
第一行與最后一行，每次運行將得到不同的結果，但是中間兩行的結果相同。
通過上面的例子說明，要解決自增操作在多線程環境下線程不安全的問題，可以選擇使用Java提供的原子類，或者使用synchronized同步方法。
而通過Volatile關鍵字，並不能解決非原子操作的線程安全性。Volatile詳解
三、Java中的自增原理
雖然遞增操作++i是一種緊湊的語法，使其看上去只是一個操作，但這個操作並非原子的，因而它並不會作為一個不可分割的操作來執行。實際上，它包含了三個獨立的操作：讀取count的值，將值加1，然后將計算結果寫入count。這是一個“讀取 - 修改 - 寫入”的操作序列，並且其結果狀態依賴於之前的狀態。
下面寫一個簡單的類，用jdk中的工具javap來反編譯Java字節碼文件。
/**
* @author zhengbinMac
*/
public class TestDemo {
public static int count;
public void code() {
count++;
}
}
localhost:Increment zhengbinMac$ javap -c TestDemo
警告: 二進制文件TestDemo包含Increment.TestDemo
Compiled from "TestDemo.java"
public class Increment.TestDemo {
public static int count;
public Increment.TestDemo();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."":()V
4: return
public void code();
Code:
0: getstatic #2 // Field count:I
3: iconst_1
4: iadd
5: putstatic #2 // Field count:I
8: return
}
如上字節碼，我們發現自增操作包括取數(getstatic #2)、加一(iconst_1和iadd)、保存(putstatic #2)，並不是我們認為的一條機器指令搞定的。
