1. 为什么会有线程安全性？
大家考虑一下下面的场景，是否存在线程安全性：
- 单线程环境
- 多线程操作final
- 多线程 读/写 操作 线程内变量 ThreadLocal
- 多线程顺序 读写 任意变量
- 多线程 只读 任意变量
- 多线程 只写 任意变量
- 多线程 读写 任意变量
- 多线程下，为什么32位CPU执行long型变量写，可能读出来是别的值？
- CPU不同：单核下/多核下/多处理器下
特点： 但凡有所谓线程不安全的场景时，都满足：
数据共享 + 数据可变
原因： 竞态条件，不确定的顺序处理，导致数据的正确性无法保证。
2. 为什么是多线程下存在线程安全问题？
2.1 基本概念
- 进程
程序启动后，会被OS加载到内存中，并分配相应资源（内存空间、文件描述符、端口）。只要资源分配不冲突，进程可以被加载多次，例如多个tomcat不同端口下同时启动（镜像和容器）
- 进程是操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象结构。进程是资源分配的基本单位。进程的调度涉及到的内容比较多（存储空间，CPU，I/O资源等，进程现场保护），调度开销较大，在并发的切换过程效率较低。
进程：操作系统进行资源分配的基本单位
- 线程
进程加载后，是以线程为单位进行执行。Java中就是我们常说的main线程
-
简单理解，一个程序的执行路径，就可以叫做一个线程。如果多个路径同时执行，就是多线程
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线程：操作系统进行调度管理的基本单位。可以共享进程的资源。
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线程能独立运行，独立调度，拥有资源（一般是CPU资源，程序计数器等）
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更高效的进行调度，比进程更轻量的独立运行和调度的基本单位
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同一个进程的多个线程共享进程的资源（省去了资源调度现场保护的很多工作）
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线程的切换：如果一个进程中存在多个线程，通过OS进行CPU的调度。
- 协程 是用户模式下的轻量级线程（在用户态执行），操作系统内核对协程一无所知。一个线程可以包含一个或多个协程
2.2 既然有共享资源，就可能存在同时操作的情况。如何保证安全？
- 不可中断、不可拆分
- 临界资源的互斥访问
管理共享变量以及对共享变量的操作过程，让他们支持并发
临界资源的访问需要同步操作，比如信号量就是一种方便有效的进程同步机制。资源的请求和释放过程request和release。
确保每次仅有一个进程使用该共享资源，这样就可以统一管理对共享资源的所有访问，实现临界资源互斥访问。
Java里的管程就是synchronized
这里可以结合一下 内核空间/用户空间、CPU缓存模型(总线、中断...)，以及java内存模型（happen-before）去理解
3. 什么是原子性
操作系统的原语：
- 由若干条指令组成
- 用来完成某个特定功能
- 执行过程不会被中断，原子性。
原语运行在内核空间。是不可分割的指令
这里一个典型的反例是：
简单的一行++ count，底层是“读取 → 修改 → 写入"的过程，允许跳步【Java编译器优化导致的指令重排】
参考：
4. 竞态条件
某个计算的正确性取决于多个线程的交替执行时序，不保证始终的正确性，这就是竞态条件。
5. 加锁机制
加锁，本质上其实就是对资源的保护。
互斥保证正确的顺序性
- 互斥，就是同一时刻，只允许同一个线程访问共享变量。
看加锁是否正确，其实就是看保护的资源是不是同一个，比如 lock(this) 和 lock(A.class)不是同一个资源
