非线程安全：在多个线程中对同一个对象中的实例变量进行并发访问时产生，产生的后果就是脏读，也就是取到的数据其实是被更改过的；

线程安全：获得的实例变量的值都是经过同步处理的，不会出现脏读现象。

方法内的变量为线程安全：因为方法内部的变量是默认私有的。

实例变量非线程安全。

 

synchronized

关键字synchronized：取得的都是对象锁，而不是把一段代码或者方法当作锁；哪个线程先执行带有synchronized关键字的方法，哪个线程就持有该方法所属对象的锁Lock，如果其他线程同时访问该对象，就只能呈等待状态。

调用关键字synchronized声明的方法一定是排队运行的，并且，只有需要共享资源的读写访问才需要同步化，不是共享资源，就没有同步化的必要。

1. A线程先持有Object对象的Lock锁，B线程可以以异步的方式调用Object对象中的非synchronized方法；
2. A线程先持有Object对象的Lock锁，B线程如果要调用Object对象中的synchronized类型的方法则需要等待，也就是同步；

synchronized拥有锁重入的功劳，当一个线程得到对象锁时，再次请求该对象锁时是可以再次获得该对象锁的。证明了在一个synchronized方法/块的内部调用本地类的其他synchronized方法时，是永远可以得到对象锁的。

脏读：在读取实例变量时，此值已经被其他线程改过了。当存在父子类继承关系时，子类是完全可以通过“可重入锁”调用父类的同步方法的。

可重入锁：自己可以再次获取自己内部的锁；

 

同步不具有继承性：子类继承父类的synchronized方法时，如果没有加入该关键字，是没有同步效果的，必须加入该关键字。

 

(1)synchronized同步方法：

1.对其他synchronized同步方法或synchronized(this)同步代码块调用呈阻塞状态。

2.同一时间只有一个线程可以执行synchronized同步方法中的代码。

(2)synchronized(this)同步代码块

1.对其他synchronized同步方法或synchronized(this)同步代码块调用呈阻塞状态。

2.同一时间只有一个线程可以执行synchronized同步方法中的代码。

(3)synchronized(非this对象) 

Java支持“任意对象”作为“对象监视器”来实现同步功能。“任意对象”大多数是实例变量及方法参数，使用格式为synchronized(非this对象) 

1.在多个线程持有“对象监视器”为同一对象的情况下，同一时间只有只有一个线程可以执行synchronized(非this对象x)同步代码块中的代码。

2.当持有同一个对象的前提下，同一时间只有一个线程可以执行synchronized(非this对象x)同步代码块中的代码。

锁非this对象优点:如果在一个类里有很多synchronized方法，只是虽然能实现同步，但会受到阻塞，所以影响运行效率;如果使用同步代码块锁非this对象，则synchronized(非this)代码块中的程序与同步方法是异步的，不与其他锁this同步方法争抢this锁，可以大大提高运行效率。

同步代码块放在非同步synchronized方法中进行声明，并不能保证调用方法的线程的执行同步/顺序性，也就是线程调用方法的顺序是无序的，虽然在同步中执行的顺序是同步的，这样极容易出现“脏读”问题。

结论：

1. 多个线程同时调用synchronized（x）{}同步代码块时呈同步效果；
2. 当其他线程执行x对象中synchronized同步方法时呈同步效果；
3. 当其他线程执行x对象方法里不加synchronized关键字的方法时，还是异步。

注意：1.如果其他线程调用不加synchronized关键字的方法时，还是异步调用。

          2.所有线程调用的都是同一对象的方法，多对象为异步。

 

关键字synchronized还可以应用在static静态方法上，是对当前的*.class文件对应的Class类进行持锁。

区别：加到静态方法上是给Class类上锁，加到非static静态方法是给对象上锁。

 

死锁：不同的线程都在等待根本不可能被释放的锁，从而导致所有的任务都无法继续完成。只要互相等待对方释放锁就有可能出现死锁。

 

volatile

作用：是变量在多个线程间可见。

          其实强制从公共堆栈中取得变量的值，而不是从线程私有数据栈中取得变量的值。

 

使用volatile关键字，强制从公共内存中读取变量的值

volatile缺点：不支持原子性。

 

synchronized与volatile比较：

1. volatile是线程同步的轻量级实现，性能比synchronized要好。

2. volatile只能修饰变量，synchronized可以修饰方法以及代码块；

3. 多线程访问volatile不会发生阻塞，而synchronized会发生阻塞；

4. volatile能保证数据的可见性，但不能保证原子性；synchronized可以保证原子性，也可以间接保证可见性。因为它会将私有内存而公共内存中数据做同步。

5. volatile解决的是变量在多个线程之间的可见性；而synchronized解决的是多个线程之间访问资源的同步性。

线程安全包含原子性和可见性两个方面，Java的同步机制都是围绕这两个方面来确保线程的安全。

 

volatile的使用场合:主要是在多个线程总可以感知到实例变量被更改了，并且可以获得最新的值使用，也就是用多线程读取共享变量时可以获得最新值使用。

volatile提示线程每次从共享内存中读取变量，而不是从私有内存中读取，这样就保证了同部数据的可见性。

 

注意：如果修改实例变量中的数据，比如i++，也就是i=i+1，这样的操作并不是一个原子操作，也就是非线程安全的。

i++操作步骤分解如下：

• 从内存中取出i的值

• 计算i的值

• 将i的值写到内存中

假如在第二步中另外的线程也修改了i的值，就会出现脏数据，解决办法就是使用synchronize关键字。

即volatile本身并不处理数据的原子性，而是强制对数据的读写及时影响到主内存中。

 

引申：

变量在内存中的工作过程：

1. read和load阶段：从主存复制变量到当前线程工作内存；

2. use和assign阶段：执行代码，改变共享变量值；

3. store和write阶段：用工作内存数据刷新主存对应变量的值。

 

线程非安全问题：

多线程环境中，use和assign是多次出现的，但这一操作并不是原子性，也就是在read和load之后，如果主内存count变量发生修改之后，线程工作内存中的值由于已经加载，不会产生对应变化，也就是私有内存和公共内存中的变量不同步，所以计算出的结果会和预期不一样。即非线程安全问题。

 

volatile不保证原子性的原理：

对于volatile修饰的变量，JVM虚拟机只是保证从主内存加载到线程内存的值是最新的，例如线程1和2在进行read和load的操作中，发现主内存中count的值都是5，那么都会加载这个最新值。即——volatile关键字解决的是变量读时的可见性问题，但无法保证原子性，对于多个线程访问同一个实例变量韩式需要加锁同步。