线程安全问题

线程安全问题：程序员面试必懂的并发核心考点

什么是线程安全？

当多个线程同时访问共享资源（比如变量、对象）时，如果线程安全的代码能保证数据行为始终符合预期，就是线程安全的。举个经典例子：多个窗口同时卖100张票，如果没做防护，可能卖出第101张票——这就是典型的线程安全事故。

为什么会出现线程安全问题？

核心在于三个特性被打破：

1. 原子性失效：一个操作被线程切换打断（如i++实际是读-改-写三步）
2. 可见性丢失：线程A修改了变量，线程B却看到旧值（CPU缓存导致）
3. 有序性混乱：编译器优化可能改变代码执行顺序

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解决线程安全的四大杀器

1. 同步机制（synchronized）

给共享资源加锁是最直接的线程安全方案：

public synchronized void safeMethod() { 
  // 操作共享资源
}

锁住的是当前对象实例，保证同一时间只有一个线程进入。注意避免锁粒度过大影响性能！

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2. volatile关键字

解决可见性和有序性问题（不保证原子性）：

private volatile boolean flag = true;

适合状态标记场景，比如优雅终止线程。

3. 原子类（AtomicXXX）

用CAS实现无锁的线程安全：

AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
count.incrementAndGet(); // 原子自增

比synchronized性能更高，适合计数器等场景。

4. ThreadLocal

为每个线程创建独立副本，从根本上避免共享：

ThreadLocal<User> userHolder = new ThreadLocal<>();
userHolder.set(currentUser); // 当前线程独有

常用于连接池、用户会话等场景，注意用后需remove防止内存泄漏！

高频面试题破解思路

面试官问：“HashMap为什么线程不安全？” 你可以这样拆解：

1. 扩容时可能形成环形链表导致CPU 100%（JDK7）
2. 多线程put可能丢失数据（覆盖Entry）
3. 迭代时修改会抛ConcurrentModificationException

解决方案：改用ConcurrentHashMap（分段锁/CAS）、Collections.synchronizedMap()或Hashtable（性能差）

实战避坑指南

1. 锁粒度控制：锁代码块优于锁方法，减小临界区
2. 避免死锁：按固定顺序获取锁，或用tryLock()
3. 性能监控：用jstack查线程阻塞状态
4. 工具选择：低竞争用CAS，高竞争用锁

线程安全是面试必考的重灾区，掌握这些核心要点能帮你拿下80%的并发问题。建议动手写demo模拟多线程冲突场景，理解会更深刻！

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