所謂的線程安全，其實(shí)就是不同線程對(duì)同一個(gè)資源的訪問(wèn)和修改引發(fā)的數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題。對(duì)于線程安全的理解，需要了解JVM中的內(nèi)存模型。JAVA中一個(gè)線程創(chuàng)建的時(shí)候，JVM就會(huì)為其分配一個(gè)主內(nèi)存和工作內(nèi)存，每個(gè)線程都有自己的完全獨(dú)立的工作內(nèi)容，而主內(nèi)存卻是他們所共享的，那么問(wèn)題來(lái)了，線程不安全就是由于共享主內(nèi)存導(dǎo)致的。一旦多個(gè)線同時(shí)對(duì)主內(nèi)存中的同一個(gè)資源進(jìn)行操作，那么就可能導(dǎo)致資源狀態(tài)的不一致。我們知道當(dāng)一個(gè)線程需要和主內(nèi)存進(jìn)行交互的時(shí)候，數(shù)據(jù)從主內(nèi)存拷貝到工作內(nèi)存中，在線程實(shí)際處理的時(shí)候，數(shù)據(jù)其實(shí)是一個(gè)副本，當(dāng)線程處理完了之后再去更新主內(nèi)存，正是由于這種機(jī)制，故而會(huì)產(chǎn)生線程的安全性問(wèn)題，需要對(duì)資源加鎖來(lái)解決這種問(wèn)題。
1、程序計(jì)數(shù)器 這是個(gè)什么鬼呢？我們都知道，CPU的計(jì)算時(shí)間是以分片的方式給到每個(gè)線程的，換句話說(shuō)，所謂的并行其本質(zhì)就是串行。比如線程A執(zhí)行到了一部分，CPU將控制權(quán)給了線程B，那么線程A重新得到CPU的資源時(shí)，如何恢復(fù)工作呢？這個(gè)程序計(jì)數(shù)器就來(lái)幫助線程A找到其中間狀態(tài)，從而恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置。程序計(jì)數(shù)器所占內(nèi)存是線程私有的，同時(shí)也是Java 虛擬機(jī)規(guī)范中沒(méi)有規(guī)定任何OutOfMemoryError 情況的區(qū)域。 2、JAVA虛擬機(jī)棧 它也是線程私有的，它所占有的內(nèi)存空間也就是我們平時(shí)所說(shuō)的“棧(stack)內(nèi)存”。并且和線程的生命周期相同。虛擬機(jī)棧描述的是Java 方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個(gè)方法被執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)棧幀（Stack Frame ①）用于存儲(chǔ)局部變量表（基本數(shù)據(jù)類型，對(duì)象的引用和returnAddress類型）、操作棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個(gè)方法被調(diào)用直至執(zhí)行完成的過(guò)程，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中從入棧到出棧的過(guò)程。局部變量表需要的內(nèi)存在編譯期間就確定了，故而方法運(yùn)行期間不會(huì)改變其大小。在Java 虛擬機(jī)規(guī)范中，對(duì)這個(gè)區(qū)域規(guī)定了兩種異常狀況：
a.如果線程請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度，將拋出StackOverflowError 異常；
b.如果虛擬機(jī)棧可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展（當(dāng)前大部分的Java 虛擬機(jī)都可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，只不過(guò)Java 虛擬機(jī)規(guī)范中也允許固定長(zhǎng)度 的虛擬機(jī)棧），當(dāng)擴(kuò)展時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存時(shí)會(huì)拋出OutOfMemoryError 異常。
3、JAVA堆 JAVA堆一般是JVM管理的內(nèi)存中最大的一塊，JAVA堆在主內(nèi)存中，是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，其隨著JVM的創(chuàng)建而創(chuàng)建，堆內(nèi)存的唯一目的是存放對(duì)象實(shí)例。同時(shí)JAVA堆也是GC管理的主要區(qū)域如果從內(nèi)存回收的角度看，由于現(xiàn)在收集器基本都是采用的分代收集算法，所以Java 堆中還可以細(xì)分為：新生代和老年代；再細(xì)致一點(diǎn)的有Eden 空間、From Survivor 空間、To Survivor 空間等。
如果從內(nèi)存分配的角度看，線程共享的Java 堆中可能劃分出多個(gè)線程私有的分配緩沖區(qū)（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。
不過(guò)，無(wú)論如何劃分，都與存放內(nèi)容無(wú)關(guān)，無(wú)論哪個(gè)區(qū)域，存儲(chǔ)的都仍然是對(duì)象實(shí)例，進(jìn)一步劃分的目的是為了更好地回收內(nèi)存，或者更快地分配內(nèi)存。
如果在堆中沒(méi)有內(nèi)存完成實(shí)例分配，并且堆也無(wú)法再擴(kuò)展時(shí)，將會(huì)拋出OutOfMemoryError 異常。
4、本地方法棧本地方法棧（Native Method Stacks）與虛擬機(jī)棧所發(fā)揮的作用是非常相似的，其區(qū)別不過(guò)是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java 方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)，而本地方法棧則是為虛擬機(jī)使用到的Native 方法服務(wù)。虛擬機(jī)規(guī)范中對(duì)本地方法棧中的方法使用的語(yǔ)言、使用方式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并沒(méi)有強(qiáng)制規(guī)定，因此具體的虛擬機(jī)可以自由實(shí)現(xiàn)它。甚至有的虛擬機(jī)（譬如Sun HotSpot 虛擬機(jī)）直接就把本地方法棧和虛擬機(jī)棧合二為一。與虛擬機(jī)棧一樣，本地方法棧區(qū)域也會(huì)拋出StackOverflowError 和OutOfMemoryError異常。
5、方法區(qū)方法區(qū)也是各線程共享的一個(gè)內(nèi)存區(qū)域。主要用于存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。雖然Java 虛擬機(jī)規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個(gè)邏輯部分，但是它卻有一個(gè)別名叫做Non-Heap（非堆），目的應(yīng)該是與Java 堆區(qū)分開來(lái)。
Java 虛擬機(jī)規(guī)范對(duì)這個(gè)區(qū)域的限制非常寬松，除了和Java 堆一樣不需要連續(xù)的內(nèi)存和可以選擇固定大小或者可擴(kuò)展外，還可以選擇不實(shí)現(xiàn)垃圾收集。相對(duì)而言，垃圾收集行為在這個(gè)區(qū)域是比較少出現(xiàn)的，但并非數(shù)據(jù)進(jìn)入了方法區(qū)就如永久代的名字一樣“永久”存在了。這個(gè)區(qū)域的內(nèi)存回收目標(biāo)主要是針對(duì)常量池的回收和對(duì)類型的卸載，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)區(qū)域的回收“成績(jī)”比較難以令人滿意，尤其是類型的卸載，條件相當(dāng)苛刻，但是這部分區(qū)域的回收確實(shí)是有必要的。在Sun 公司的BUG 列表中，曾出現(xiàn)過(guò)的若干個(gè)嚴(yán)重的BUG 就是由于低版本的HotSpot 虛擬機(jī)對(duì)此區(qū)域未完全回收而導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。
根據(jù)Java 虛擬機(jī)規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)方法區(qū)無(wú)法滿足內(nèi)存分配需求時(shí)，將拋出OutOfMemoryError 異常。
6、常量池 Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，還有一項(xiàng)信息是常量表(constant_pool table)，用于存放編譯期已可知的常量，這部分內(nèi)容將在類加載后進(jìn)入方法區(qū)（永久代）存放（JDK1.7開始，常量池已經(jīng)被移到了堆內(nèi)存中）。但是Java語(yǔ)言并不要求常量一定只有編譯期預(yù)置入Class的常量表的內(nèi)容才能進(jìn)入方法區(qū)常量池，運(yùn)行期間也可將新內(nèi)容放入常量池（最典型的String.intern()方法）。新聞熱點(diǎn)
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