线程安全(Thread Safety)是指在 多线程环境下,一个对象或数据结构能够维持其预期的行为,不会出现数据不一致或其他意外情况。简单来说,当多个线程同时访问某个方法或对象时,不管这些线程如何交替执行,该方法或对象的执行/修改都能按照预期结果反馈。
线程安全具体表现在以下三个方面:
原子性:
当一个线程执行一系列程序指令操作时,它应该是不可中断的。一旦出现中断,从多线程的角度来看,这一系列程序指令会出现前后执行结果不一致的问题。
有序性:
在多线程环境中,程序的执行顺序可能会受到线程调度的影响。线程安全需要保证操作的有序性,避免因线程切换导致的数据不一致问题。
可见性:
多线程环境下,一个线程对共享变量的修改,其他线程应该能够立即看到修改后的值。这是通过同步机制来保证的。
线程不安全的情况通常是由于多个线程在没有适当同步的情况下访问共享资源,导致数据不一致或其他意外结果。例如,竞态条件(Race Condition)是线程不安全的典型表现,当两个或多个线程试图同时访问和修改同一数据项时,最终结果取决于这些线程执行的相对时间顺序。
为了确保线程安全,开发者需要使用各种同步机制,如锁、信号量、原子操作等,来控制对共享资源的访问。