经常会看到说HashMap是线程不安全的，ConcurrentHashMap是线程安全的等等说法，不禁有个疑问，什么是线程安全？什么样的类是线程安全的？
1.什么是线程安全性（what）
线程安全定义，最核心是正确性，
正确性：多个线程访问某个类，不管怎么调度这些线程，其代码中不需要额外的同步或协同（synchronized），这个类依然有正确的行为。
线程安全类封装了必要的同步机制，在任何调用对象的public方法或读写pulic字段field时，都不会破坏对象的一致性状态（符合不变性条件或后验条件）
为什么一段看似正确的代码，多线程并发执行就会不正确了呢？？大概有以下3种问题
[Java] 纯文本查看 复制代码 public class DoubleCheckSingleton {
/**
* 使用volatile，在多线程场景下，确保在判断null时，对所有线程可见
*/
private static volatile DoubleCheckSingleton uniqInstance;
/**
* 构造器私有，防止外部实例化该类
*/
private DoubleCheckSingleton() {}
/**
* 静态方法实例化，由于在类内部，可以调用构造器
*/
public static DoubleCheckSingleton getInstance(){
if (null == uniqInstance) { // 此处判断需要可见性volatile
synchronized (DoubleCheckSingleton.class) {
if (null == uniqInstance) {
//延迟初始化
uniqInstance = new DoubleCheckSingleton();
}
}
}
return uniqInstance;
}
}
2.如何分辨一个类是否线程安全？（HOW）
3.为什么hashmap不安全 why最简单的线程安全集合实现，可以发现是通过以上线程安全共享的方式实现安全。 [Java] 纯文本查看 复制代码 public class SafeSet {
// final
private final Set<Integer> myset = new HashSet<>(); //饿汉 一旦创建不会发布出去
// synchronized 同步访问
public synchronized void addInteger(Integer p){
myset.add(p);
}
public synchronized boolean containsInteger(Integer p) {
return myset.contains(p);
}
}
3.1 插入HashMap.put 如下，put方法有很多先检查后操作（需要原子性执行）的代码，由于put()和putVal()代码没有同步，所有的线程可以执行到此处代码， (1)table==null? 初始化线程A执行check操作后，发生线程切换，B也check table==null操作，A、B都会resize()更新table，产生更新丢失！ [Java] 纯文本查看 复制代码 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)//(1)线程切换
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//(2)线程切换
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
(2)tab==null? A 线程和 B 线程计算出相同的哈希值对应了相同的数组位置，此时该位置还没数据，然后对同一个数组位置，两个线程会同时 写入新的头结点，那B的写入操作就会覆盖 A 的写入，造成 A 的写入操作丢失。
3.1.1 HashMap 在扩容的时候 HashMap 插入后超过阈值会触发扩容resize操作，new一个新容量cap的数组，对原数组的键值对重新进行计算hash并写入新数组，然后指向新数组。 [Java] 纯文本查看 复制代码 if (++size > threshold)// 线程切换
resize();
当A、B线程同时进来，检测到总数量超过阈值的时候就会同时触发 resize 操作，各自生成新的数组并 rehash 后赋给该 map 底层的数组，结果最终只有最后一个线程生成的新数组被赋给该 map 底层，其他线程的均会丢失。
JDK1.7甚至在扩容时并发有可能形成链表回路，导致后续操作遍历链表时有死循环！具体请戳
3.2 HashMap 在删除数据的时候 删除这一块可能会出现两种线程安全问题， [Java] 纯文本查看 复制代码 if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&(p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
// 找到对应节点
if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))//切换线程（2）
node = p;
else if ((e = p.next) != null) {
if (p instanceof TreeNode)
node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key); // 红黑树查找
else { // 链表查找
do {
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
node = e;
break;
}
p = e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value || (value != null && value.equals(v)))) {
if (node instanceof TreeNode)
((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable); //删除树节点
else if (node == p)
tab[index] = node.next; // 删除链表头
else
p.next = node.next; // 删除链表中间
++modCount;
--size;
afterNodeRemoval(node);
return node;
}
}
return null;
线程A判断得到了指定的数组位置i并进入了循环，此时，线程B已经删掉位置i数据了，然后线程A那边就没了。但是删除的话，没了倒问题不大，只是A返回的就是null 当A、B线程同时操作同一个数组位置的时候，也都会先取得现在状态下该位置存储的头结点，然后各自去进行计算操作，之后再把结果写会到该数组位置去，其实写回的时候可能其他的线程已经就把这个位置给修改过了，就会覆盖其他线程的修改。 还有很多检查后操作的情况不能保证原子性操作，且有检查的时候不能保证可见性，检查到的值有可能是失效数，执行过程中不能保证其一致性状态，也不能保证符合程序设计者的预期！
且不安全地发布了内部字段，如keyset等，容易被其它现在在类外不可预期地修改！！
转自CSDN原文链接：https://blog.csdn.net/sarafina527/article/details/105040594
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