线程安全的出现：

当两个或以上的线程同时操作一个共享变量时，就会涉及线程安全问题，不然会导致最后结果并不是我们所需要的。

线程安全定义：

线程安全（Thread Safety）是指一个对象或代码块在多线程环境中能够安全地被多个线程同时访问，而不会导致任何预期之外的行为或竞态条件。换句话说，线程安全的对象或代码可以被多个线程同时使用，而不会出现数据不一致或程序崩溃等问题。

在多线程程序中，线程安全是非常重要的，因为多个线程可能会同时读写同一数据，如果没有适当的同步措施，就会导致数据竞争和不一致。

产生线程安全的原因：

1、原子性

一组操作（一行或多行代码）是不可拆分的最小执行单位，就表示这组操作时具有原子性的，当多个线程多次的并发并行的对一个共享变量操作时，该操作就不具有原子性。（注意：我们写的代码并不具有原子性，因为它被编译之后会由多个机器码进行执行）

例如：当两个人同时通过同一个抢票系统抢最后一个票，同时操作，就容易出现两张票卖给了两个人的情况。也就会出现线程不安全。

2、可见性

多个线程工作是都是在自己的工作内存中（CPU寄存器）来操作的，线程之间是不可见的。

1. 线程之间的共享变量存在主内存
2. 每一个线程都有自己的工作内存
3. 线程读取共享变量时，先把变量从主存拷贝到工作内存（寄存器），再从工作内存（寄存）读取数据
4. 线程修改共享变量时，先修改工作内存中的变量值，再同步到主内存

保证可见性可以保证每次读取变量的值都是从主存获取的最新的值。

3、有序性

JVM翻译字节码指令，CPU执行机器码指令，都可能发生重排来优化执行效率

4、线程不安全的原因总结

线程是抢占式的执行，线程间的调度充满了随机性

多个线程对同一个变量进行修改操作

对变量的操作不是原子性的

内存可见性导致的线程安全

指令重排序也会影响线程安全

线程安全可以通过以下几种方式实现：

1. 不可变性（Immutability）：不可变对象在创建后状态不能改变，因此它们自然是线程安全的。例如，String 对象是不可变的，因此可以在多个线程间安全地共享。
2. 同步方法（Synchronized Methods）：通过同步方法，可以确保在同一时刻只有一个线程可以执行该方法内的代码。这可以通过synchronized关键字实现。
3. 同步代码块（Synchronized Blocks）：同步代码块允许以特定的锁对象为条件来同步一段代码。这可以通过synchronized关键字和Lock接口实现。
4. 原子类（Atomic Classes）：Java提供了一系列原子类，如AtomicInteger、AtomicLong等，这些类提供了线程安全的非阻塞原子操作。
5. 线程局部变量（ThreadLocal）：ThreadLocal类允许创建线程局部变量，这些变量对每个线程都是唯一的，从而避免了共享变量的问题。
6. 不可变数据结构（Immutable Data Structures）：一些数据结构，如java.util.Collections.UnmodifiableList，是不可变的，因此可以直接使用，而不需要担心线程安全问题。

线程安全对于并发编程和多线程应用程序来说是至关重要的，因为它可以防止竞态条件、死锁和其他多线程问题。