一、多线程为什么会出现安全问题
为什么多线程在执行的时候会造成安全问题呢，下面我们来了解一下所谓的线程安全倒地时怎么来的。
一、内存模型简述
了解的同学都知道java内存模型被分为了五个区域，程序计数器、堆、虚拟机栈、本地方法栈以及方法区，理论上方法区也是属于堆中的一部分，只不过方法区是堆中的一块永久区域，也就是垃圾回收不是很频繁，但绝不是不进行垃圾回收，而堆中的垃圾回收则相对频繁的进行，我们稍微来看一下五个区域的作用，下面上网上的一张分区图。
1. 程序计数器：
我们都知道线程之间的执行时并发的，既然是并发的那就存在频繁切换，如果线程A执行一段代码执行到一半，线程B抢到了CPU执行权，当线程B执行完后，如何能够找到线程A被抢断执行到的位置呢，这就是计数器的作用。 也就因此每个线程都对一个程序计数器，且是该线程独享的，也就是私有（若不是私有的则找不到被打断是哪个线程的哪一行代码），而计数器就记录了线程正在执行的内存地址，以确保被打断是能够回到原来的地方再次执行
2.虚拟机栈：
虚拟机栈也叫本地方法栈，在java虚拟机中每一个线程都会对应一个栈，也就是说一个线程在执行时在创建程序计数器的同时会创建一个栈， 每个java虚拟机栈则是由多个栈帧组成的，而每个栈帧则对应了一个方法（通常来说线程里面调用的都是多个方法，那么这里面的每一个方法都对应一个栈帧），栈帧在方法运行时，创建并入栈，方法执行完毕后该栈帧会弹出栈帧中的元素作为返回值，并且栈帧也会被清除，而虚拟机栈中主要存放局部变量和引用型变量，因为是每一个线程都会创建一个栈，所以是私有的。</font>
虚拟机栈中都有什么？
- Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks) 是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈为虚拟机执行Java方法
（也就是字节码）服务，虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存
模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程
经常有人把Java内存区分为堆内存(Heap)和栈内存(Stack)，这种方法比较粗糙，Java内存区域的划分实际上远比这复杂。
这种划分方式的流行只能说明大多数程序员最关注的、与对象内存分配分配关系最密切的内存区域是这两块。其中所指的“堆”
笔者在后面会专门讲述，而所指的“栈”就是现在讲的虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中局部变量表部分
局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象
引用（reference类型，它不等同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄
或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。
其中64位长度的long和double类型的数据会占用2个局部变量空间（Slot），其余的数据类型只占用1个。局部变量表所需的
内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。
在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常情况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError
异常：如果虚拟机栈可以动态扩展（当前大部分的Java虚拟机都可动态扩展，只不过Java虚拟机规范中也允许固定长度的虚拟机栈），
如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。
运行时栈帧结构
栈帧（Stack Frame）是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构，它是虚拟机运行时数据区中的虚拟机栈（Virtual Machine Stack）的栈元素。栈帧存储了方法的局部变量表、操作数栈、动态链接和方法返操作数栈、动态链接和方法返回地址等信息。每一个方法从调用开始至执行完成的过程，都对应着一个栈帧在虚拟机栈里面从入栈到出栈的过程。
每个栈帧都包括了局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址和一些额外的附加信息。在编译程序代码的时候，栈帧中需要多大的局部变量表，多深的操作数栈都已经完全确定了，并且写入到方法表的Code属性之中，因此一个栈帧需要分配多少内存，不会受到程序运行期变量数据的影响，而仅仅取决于具体的虚拟机实现。
一个线程中的方法调用链可能会很长，很多方法都同时处于执行状态。对于执行引擎来说，在活动线程中，只有位于栈顶的栈帧才是有效的，称为当前栈帧（Current Stack Frame），与这个栈帧相关联的方法称之为当前方法（Current Method）。执行引擎运行的所有字节码指令都只针对当前栈帧进行操作，
局部变量表（Local Variable Table）是一组变量值存储空间，用于存放方法参数和方法内部定义的局部变量。在Java程序编译为Class文件时，就在方法Code属性的max_locals数据项中确定了该方法所需要分配的局部变量表的最大容量。
局部变量表的容量以变量槽（Variable，下称Slot）为最小单位，虚拟机规范中并没有明确指明一个Slot应占用的内存空间大小，
只是很有导向性地说到每个Slot都应该能存放一个boolean、byte、char、short、int、float、reference或returnAddress类型的数据，这8种数据类型，都可以使用32位或更小的物理内存来存放，但这种描述与明确指出“每个Slot占用32位长度的内存空间”
3. 方法区：
方法区则是java堆中的永久区域，主要存放了一些类的信息，例如：类的全限定名、修饰符，方法名称，static静态常量（注：指定义就已经赋值）、final类型的常量，类中的字段名称，方法的参数等，因此方法区是所有线程共享的。 常量池： 常量池是属于方法区的一块内存，又分为运行时常量池和静态常量池，这里就不细说了； 常量池中存储的数据可以分成两部分，一类是是字面量（指：字符串、final常量等）、另一类则是引用量（指：类、接口，方法和字段名称以及描述），常量池则是在编译期间就已经确定被保存在已经编译好的.class文件中
4. 本地方法栈：
本地方法栈和虚拟机栈类似，只不过它是专门用来执行native方法的，而虚拟机栈是执行java的方法的，而native方法通常调用的是java一些最底层的东西，例如C语言等；
5. 堆内存：
堆内存用于存放由new创建的对象和数组，每个实体都有一个内存地址值，实体中的变量都有默认初始化值，即使实体不在使用了，不把实体的引用指向null，垃圾回收也不会执行回收
二、线程安全问题的分析：
上面我们大致了解了一下内存的分布，那么多线程在运行过程是在哪一块出了问题，而导致输出的结果不正确的，来更具传智播客老师讲课的一张图来分析一下流程：
如上如果我们写了一个MoneyDemo类，里面有一个main方法，来看一下它的执行过程会使什么样的：
第一步：那么类加载器会将MoneyDemo类的.class文件加入到内存中，方法区会存入我们的类的全限定名、修饰关键字、里面的方法名称、参数、返回值等，
第二步：java的类执行引擎就会去方法区找到我们的MoneyDemo类的信息，找要启动的方法就是main方法，为main方法创建虚拟机栈和程序计数器，同时将new Object()则是存入到堆内存中个，而Object obj 则会被存入栈内；
第三步：在java虚拟机栈找到main方法的栈帧后，请求CUP资源，那么虚拟机就会将java虚拟机栈当前要执行main方法的信息存入高速缓存寄存器中，CUP获取高速缓存内的信息去执行代码。
第四步：若这个时候我们Object对象进行更改，更改的信息会先存入高速缓存，然后根据栈帧找到虚拟机栈中的main方法，然后将更改的内容同步不到堆内存中，
那么这时候问题就出现了，如果有两个线程A和B，线程A正修改了Object对象的内容，还没有来的即同步到主内存，而线程B却在读堆中的Object对象，那么这时候读出来的信息就是错误的数据，至此我们的多线程为什么会出现安全问题也就找到了。
三、结论：
看到这里想必都明白了，多线程下出现安全问题，就是存在多条线程操作同一数据，而CPU执行时先将主内存中的数据拷贝一份作缓存，之后的操作不在从请求主内存中拿数据而是从缓存中获取数据，如果执行完后有更改再同步回主内存，这时候如果存在多条线程操作，就会出现主内存和缓存中数据的不一致，而导致了最终结果的错误，而单线程情况下则完全不会出现这一情况。
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