线程混淆

考虑一个简单的名叫Counter的类。

class Counter {
    private int c = 0;

    public void increment() {
        c++;
    }

    public void decrement() {
        c--;
    }

    public int value() {
        return c;
    }
}

Counter类被设计成如下：每次调用increment方法，都会使c加一，每次调用decrement方法，都会使c减一。但是，如果一个Counter对象被多个线程引用，多个线程之间的混淆会导致功能的失常。

当两个运行于不同线程，却对同样的数据处理的操作出现时，混淆就发生了。这意味着有多个子步骤组成的操作，它们的顺序重叠了。

看上去，对Counter对象的操作不可能会重叠，因为两个对变量c的操作都是单句的简单陈述。但是，即使是简单的语句，虚拟机也会把它翻译成几个步骤。比如，C++这句语句，会被分成三个步骤：

1. 获取当前c的值。
2. 将c的值加1。
3. 将增加过的c存回到内存中。

c--的操作亦然。

假设线程A调用了increment方法，而几乎同时线程B调用了decrement方法。如果c的初始值是0，两个线程混淆的操作可能是这样的顺序：

1. 线程A：获取c。
2. 线程B：获取c。
3. 线程A：对c进行加一操作，结果是1。
4. 线程B：对c进行减一操作，结果是-1。
5. 线程A：把结果存回c中，c现在的值是1。
6. 线程B：把结果存回c中，c现在的值是-1。

线程A的结果丢失了，被线程B覆盖写了。上面的这种混淆，只是一种可能性。在不同的情况下，也可能会变成线程B的结果丢失了，或者也可能没有错误。由于这是无法预料的，线程混淆的bug很难找到和修复。