線程安全及不可變性

當多個線程同時訪問同一個資源，并且其中的一個或者多個線程對這個資源進行了寫操作，才會產生競態(tài)條件。多個線程同時讀同一個資源不會產生競態(tài)條件。

我們可以通過創(chuàng)建不可變的共享對象來保證對象在線程間共享時不會被修改，從而實現線程安全。如下示例：

public class ImmutableValue{
    private int value = 0;

    public ImmutableValue(int value){
        this.value = value;
    }

    public int getValue(){
        return this.value;
    }
}

請注意 ImmutableValue 類的成員變量 value 是通過構造函數賦值的，并且在類中沒有 set 方法。這意味著一旦 ImmutableValue 實例被創(chuàng)建，value 變量就不能再被修改，這就是不可變性。但你可以通過 getValue()方法讀取這個變量的值。

（譯者注：注意，“不變”（Immutable）和“只讀”（Read Only）是不同的。當一個變量是“只讀”時，變量的值不能直接改變，但是可以在其它變量發(fā)生改變的時候發(fā)生改變。比如，一個人的出生年月日是“不變”屬性，而一個人的年齡便是“只讀”屬性，但是不是“不變”屬性。隨著時間的變化，一個人的年齡會隨之發(fā)生變化，而一個人的出生年月日則不會變化。這就是“不變”和“只讀”的區(qū)別。（摘自《Java 與模式》第 34 章））

如果你需要對 ImmutableValue 類的實例進行操作，可以通過得到 value 變量后創(chuàng)建一個新的實例來實現，下面是一個對 value 變量進行加法操作的示例：

public class ImmutableValue{
    private int value = 0;

    public ImmutableValue(int value){
        this.value = value;
    }

    public int getValue(){
        return this.value;
    }

    public ImmutableValue add(int valueToAdd){
        return new ImmutableValue(this.value + valueToAdd);
    }
}

請注意 add()方法以加法操作的結果作為一個新的 ImmutableValue 類實例返回，而不是直接對它自己的 value 變量進行操作。

引用不是線程安全的！

重要的是要記住，即使一個對象是線程安全的不可變對象，指向這個對象的引用也可能不是線程安全的?？催@個例子：

public void Calculator{
    private ImmutableValue currentValue = null;

    public ImmutableValue getValue(){
        return currentValue;
    }

    public void setValue(ImmutableValue newValue){
        this.currentValue = newValue;
    }

    public void add(int newValue){
        this.currentValue = this.currentValue.add(newValue);
    }
}

Calculator 類持有一個指向 ImmutableValue 實例的引用。注意，通過 setValue()方法和 add()方法可能會改變這個引用。因此，即使 Calculator 類內部使用了一個不可變對象，但 Calculator 類本身還是可變的，因此 Calculator 類不是線程安全的。換句話說：ImmutableValue 類是線程安全的，但使用它的類不是。當嘗試通過不可變性去獲得線程安全時，這點是需要牢記的。

要使 Calculator 類實現線程安全，將 getValue()、setValue()和 add()方法都聲明為同步方法即可。