10. 线程安全

Java中共享的数据可以分为5类，分别是不可变、绝对线程安全、相对线程安全、线程兼容、线程对立

1、不可变
Java语言中，不可变的对象一定是线程安全的，无论是对象的方式实现，还是方法的调用者，都不需要采取任何措施。
注意：final声明基本的基本数据类型和对象是有区别的。
2、线程绝对安全
3、相对线程安全
4、线程兼容
5、线程对立

线程安全实现方法

1.互斥同步

互斥同步是一种常见的并发正确性保障手段，同步是指在多个线程并发访问共享数据是，保证共享数据在同一时刻只被一个（或一些）线程使用，而互斥是实现同步的一种手段，临界区、互斥量和信号量都是主要的互斥实现方式。
Java中，最基本的互斥同步是synchronized关键字，这个关键字经过编译之后会形成monitorenter和monitorexit这两个字节码指令，这两个自己码都需要一个reference类型的参数来指明要锁定和解锁的对象，如果java程序中synchroized明确指定了对象参数，那就是这个对象的reference，如果没用明确指定，那就根据synchroized修饰的类方法或实例方法，去取对应的Class对象或实例对象来作为所对象。
根据虚拟机规范要求，执行monitorenter指令时，首先尝试获取对象的锁，如果这个对象没有被锁定，或者当前线程已经拥有锁，把锁的计数器加1，对应的在执行moniorexit指令时会将锁计数器减1，当计数器为0时，锁就被释放，如果获取锁失败，那么当前线程就要阻塞等待，直到随想锁被另一个线程释放为止。
注意：synchroized同步快对同一条线程来说是可重入的，不会出现自己把自己锁死的问题。其次是同步块在进入的线程执行完之前，会阻塞后面其他线程的进入。
Java的线程是映射到操作系统的原生线程之上的，因此状态转换需要耗费很多的处理器时间，对于简单的同步块来说，状态转换消耗的时间可能比代码执行的时间还要长，所以synchroized是Java语言中一个重量级的操作。虚拟机本省也会进行一些优化，譬如在通知操作系统阻塞线程之前加入一段自旋等待过程，避免频繁的切入到核心态中。
JUC
除了synchroized之外，还可以使用java.util.cuncurrent包中的重入锁来实现同步。它是API层面的互斥锁。
它有以下三个高级功能：
等待可中断、可实现公平锁、锁可以绑定多个条件。
等待可中断是指：当前持有所得线程长期不释放锁的时候，整袋等待的线程可以选择放弃等待，可改为处理其他事情，可中断特性对处理执行时间长的同步块很有帮助。
公平锁：多个线程在等待同一个锁时，必须按照申请锁的时间顺序来依次获得锁，而非公平锁则不保证这一点，在锁被释放时，任何一个等待锁的线程都有机回获得锁，synchroized中的锁是非公平的，ReentranLock默认情况下也是非公平的，但可通过带布尔值得构造函数要求使用公平锁。
锁绑定多个条件：ReentrantLock对象可以同时绑定多个Conndition对象，而synchroized中，锁对象的wait和notify方法可以实现一个隐含的条件。

2.非阻塞同步

互斥同步最主要的问题就是进行线程阻塞和唤醒所带来的性能问题，因此这种同步也称为阻塞同步，从处理问题的方式上说，互斥同步是属于一种悲观的并发策略，即无论共享数据是否真的会出现竞争，他都要进行加锁。
因此，可以由另外一种选择：基于冲突检测的乐观并发策略，就是说先进性操作，如果没有其他线程争用共享数据，那操作就成功了，如果有共享数据争用，产生了冲出，再采取其他的补偿措施。这就是非阻塞同步。
典型代表：CAS

3.非同步方案

一些方法本来就不涉及共享数据，那么他自然就无需任何同步措施去保证正确性。因此一些代码天生就是线程安全的。
可重入代码：也叫做纯代码，它不依赖存储在对上的数据和公共的系统资源。用到的状态量都是由参数传入，不可调用非可重入方法等。
线程本地存储：Java中可以通过java.lang.ThreadLocal类来实现线程本地存储的功能，每一个线程的Thread对象中都有一个ThreadLocalMap
对象。