此外，一个类要成为线程安全的，在被多个线程访问时，不管运行时环境执 行这些线程有什么样的时序安排或者交错，它必须仍然有如上所述的正确行为， 并且在调用的代码中没有任何额外的同步。其效果就是，在所有线程看来，对于 线程安全对象的操作是以固定的、全局一致的顺序发生的。

正确性与线程安全性之间的关系非常类似于在描述 ACID(原子性、一致性、 独立性和持久性)事务时使用的一致性与独立性之间的关系：从特定线程的角度 看，由不同线程所执行的对象操作是先后(虽然顺序不定)而不是并行执行的。

方法之问的状态依赖

考虑下面的代码片段，它迭代一个 Vector 中的元素。尽管 Vector 的所有 方法都是同步的，但是在多线程的环境中不做额外的同步就使用这段代码仍然是 不安全的，因为如果另一个线程恰好在错误的时间里删除了一个元素，则 get() 会抛出一个 ArrayIndexOutOfBoundsException 。

Vector v = new Vector(); 　　 // contains race conditions -- may require external synchronization 　　 for (int i=0; i<v.size(); i++) { 　　　 doSomething(v.get(i)); 　　 }

这里发生的事情是： get(index) 的规格说明里有一条前置条件要求 index 必须是非负的并且小于 size() 。但是，在多线程环境中，没有办法可以知道上 一次查到的 size() 值是否仍然有效，因而不能确定 i<size() ，除非在上 一次调用了 size() 后独占地锁定 Vector 。

更明确地说，这一问题是由 get() 的前置条件是以 size() 的结果来定义的 这一事实所带来的。只要看到这种必须使用一种方法的结果作为另一种讲法的输 入条件的样式，它就是一个 状态依赖，就必须保证至少在调用这两种方法期间 元素的状态没有改变。一般来说，做到这一点的唯一方法在调用第一个方法之前 是独占性地锁定对象，一直到调用了后一种方法以后。在上面的迭代 Vector 元 素的例子中，您需要在迭代过程中同步 Vector 对象。

线程安全程度

如上面的例子所示，线程安全性不是一个非真即假的命题。Vector 的方法都 是同步的，并且 Vector 明确地设计为在多线程环境中工作。但是它的线程安全 性是有限制的，即在某些方法之间有状态依赖(类似地，如果在迭代过程中 Vector 被其他线程修改，那么由 Vector.iterator() 返回的 iterator 会抛出 ConcurrentModificationException )。

对于 Java 类中常见的线程安全性级别，没有一种分类系统可被广泛接受， 不过重要的是在编写类时尽量记录下它们的线程安全行为。

Bloch 给出了描述五类线程安全性的分类方法：不可变、线程安全、有条件 线程安全、线程兼容和线程对立。只要明确地记录下线程安全特性，那么您是否 使用这种系统都没关系。这种系统有其局限性 -- 各类之间的界线不是百分之百 地明确，而且有些情况它没照顾到 -- 但是这套系统是一个很好的起点。这种分 类系统的核心是调用者是否可以或者必须用外部同步包围操作(或者一系列操作) 。下面几节分别描述了线程安全性的这五种类别。

不可变

本栏目的普通读者听到我赞美不可变性的优点时不会感到意外。不可变的对 象一定是线程安全的，并且永远也不需要额外的同步。因为一个不可变的对象只 要构建正确，其外部可见状态永远也不会改变，永远也不会看到它处于不一致的 状态。Java 类库中大多数基本数值类如 Integer 、 String 和 BigInteger 都 是不可变的。

Java理论与实践: 描绘线程安全性(3)

线程安全

线程安全的对象具有在上

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