线程干扰

考虑一个简单的类

class Counter {
    private int c = 0;

    public void increment() {
        c++;
    }

    public void decrement() {
        c--;
    }

    public int value() {
        return c;
    }

}

Counter 被设计成使得每次调用 increment 将添加 1 到 c，并且每次调用 decrement 将从 c-1。 然而，如果一个 Counter 对象被多个线程引用，则线程之间的干扰可能会阻止这样的预期。

干扰发生在两个操作，运行在不同的线程，但作用与相同的数据。而且是交错调用。这以为者这两个操作由多个步骤组成，并且步骤序列重叠。

Counter 由于这两个操作都是单一的简单语句，因此可能不会对实例进行交错操作。然而，即使简单的语句也可以转换为虚拟机的多个步骤。 我们不会检查虚拟机所采取的具体步骤，只要知道单个表达式 c++ 可以分解成以下三个步骤：

1. 检索当前值 c
2. 将检索到的值增加 1
3. 将增加的值存储回来 c

表达式 c-- 可以以相同的方式分解，除了第二步是减少而不是增加

假设线程 A 调用 increment 的同一时间，线程 B 调用 decrement。如果初始值 c = 0。他们的交错操作可能遵循以下顺序：

1. 线程 A：检索 c
2. 线程 B：检索 c
3. 线程 A：增加检索值；结果是 1
4. 线程 B：减去检索值；结果是 -1
5. 线程 A：将结果存储在 c 中，c 现在是 1
6. 线程 B：将结果存储在 c 中，c 现在是 -1

线程 A 的结构丢失，被线程 B 覆盖了。这种特定的交错只是一种可能性。在不同的情况下，线程 B 的结果可能会丢失， 或则完全没有错误。因为他们是不可预测的，线程干扰的 bug 可能难以检测和修复。