線程安全的級別用於描述在多線程環境下，某個對象或類在處理併發訪問時的安全性程度。它幫助開發者瞭解不同數據結構或代碼在多線程中使用時，需要什麼樣的處理措施，以確保數據一致性和避免競態條件（數據競爭）。 線程安全性可以分為不同的級別，取決於對併發訪問的控制和保證數據一致性的程度。以下是線程安全的幾個主要 ...
線程安全的級別用於描述在多線程環境下，某個對象或類在處理併發訪問時的安全性程度。它幫助開發者瞭解不同數據結構或代碼在多線程中使用時，需要什麼樣的處理措施，以確保數據一致性和避免競態條件（數據競爭）。
線程安全性可以分為不同的級別，取決於對併發訪問的控制和保證數據一致性的程度。以下是線程安全的幾個主要級別：
1、不可變性
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不可變對象是天然線程安全的，因為狀態一旦設置，永遠不會改變。
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示例：
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String類是不可變的，即使多個線程同時訪問String對象，也不會發生線程安全問題。 -
通過
final修飾類的欄位，使得其不可修改。
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final class ImmutableClass {
private final int value;
public ImmutableClass(int value) {
this.value = value;
}
public int getValue() {
return value;
}
}線程安全性：最高。多個線程可以安全地訪問不可變對象，且無需同步。
2、絕對線程安全（Strong Thread Safety）
絕對線程安全意味著對象在任何情況下都能保證線程安全，不論操作的順序或調用的環境如何，都不會出現競爭條件或數據不一致。
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Java 中的線程安全類，如
ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList，內部實現了複雜的同步機制，確保在併發環境下不會產生數據不一致問題。 -
示例：
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ConcurrentHashMap保證多個線程能夠同時安全地操作它而不會造成競爭問題。
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ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("key1", 1); // 多線程安全線程安全性：較高，但通常帶有一定的性能開銷，因為會涉及鎖和同步機制。
3、相對線程安全（Relative Thread Safety）
相對線程安全指的是大部分情況下類是線程安全的，但某些特定情況下（如多個線程同時調用一個複合操作）可能會出現線程安全問題。需要外部調用者在複合操作時進行額外的同步處理。
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示例：
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Java 中的集合類如
Vector或Hashtable，它們的方法本身是線程安全的，但如果多個方法組合使用時仍可能需要額外的同步。 -
如
get()和put()是線程安全的，但如果進行檢查再執行的複合操作時，仍然需要同步控制。
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Vector<Integer> vector = new Vector<>();
synchronized (vector) {
if (!vector.contains(1)) {
vector.add(1); // 複合操作需要同步
}
}線程安全性：較高，但可能在某些複合操作場景下需要額外的同步。
4、線程相容性（Thread Compatibility）
線程相容性表示類本身並不是線程安全的，但可以通過外部同步機制使其在併發場景中變得線程安全。
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示例：
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Java 中的
ArrayList是線程不安全的，但可以通過顯式的同步控制使它在多線程環境中使用時變得安全。
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List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
synchronized (list) {
list.add(1); // 手動同步保證線程安全
}線程安全性：依賴外部同步控制，線程安全由使用者負責。
5、線程對立性（Thread Hostility）
線程對立性意味著對象根本不支持併發訪問，多線程訪問它會導致數據不一致、崩潰或其他異常。這類對象必須在單線程環境下使用，或者明確標明不支持併發。
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示例：
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ArrayList和HashMap是非線程安全的，如果多個線程在沒有同步的情況下同時對其進行操作，會導致數據不一致或ConcurrentModificationException。
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ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1); // 在多線程環境下不安全，可能會拋出異常線程安全性：最低。不支持併發訪問，必須在單線程或同步控制下使用。
總結
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不可變性：最高級別的線程安全，適合多線程環境下的只讀數據。
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絕對線程安全：類本身在任何情況下都保證線程安全，如
ConcurrentHashMap。 -
相對線程安全：類的大部分操作是線程安全的，但複合操作可能需要外部同步。
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線程相容性：類本身不保證線程安全，但可以通過外部同步機制實現線程安全。
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線程對立性：類不支持併發訪問，多線程環境下必須加鎖使用。
根據應用場景選擇適當的線程安全級別，可以有效地提升併發性能和確保程式的正確性。
