1、小故事
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小南、小女（不同的線程）來使用這個算盤來進行一些計算，並按照時間給老王支付費用
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但小南不能一天24小時使用算盤，他經常要小憩一會（sleep），又或是去喫飯上廁所（阻塞 io 操作），有時還需要一根菸，沒煙時思路全無（wait）這些情況統稱爲（阻塞）
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在這些時候，算盤沒利用起來（不能收錢了），老王覺得有點不划算
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另外，小女也想用用算盤，如果總是小南佔着算盤，讓小女覺得不公平
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於是，老王靈機一動，想了個辦法 [ 讓他們每人用一會，輪流使用算盤 ]
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這樣，當小南阻塞的時候，算盤可以分給小女使用，不會浪費，反之亦然
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最近執行的計算比較複雜，需要存儲一些中間結果，而學生們的腦容量（工作內存）不夠，所以老王申請了一個筆記本（主存），把一些中間結果先記在本上
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計算流程是這樣的
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但是由於分時系統，有一天還是發生了事故
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小南剛讀取了初始值 0 做了個 +1 運算，還沒來得及寫回結果
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老王說 [ 小南，你的時間到了，該別人了，記住結果走吧 ]，於是小南唸叨着 [ 結果是1，結果是1...] 不甘心地到一邊待着去了（上下文切換）
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老王說 [ 小女，該你了 ]，小女看到了筆記本上還寫着 0 做了一個 -1 運算，將結果 -1 寫入筆記本
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這時小女的時間也用完了，老王又叫醒了小南：[小南，把你上次的題目算完吧]，小南將他腦海中的結果 1 寫入了筆記本
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小南和小女都覺得自己沒做錯，但筆記本里的結果是 1 而不是 0
2、Java 的體現
兩個線程對初始值爲 0 的靜態變量一個做自增，一個做自減，各做 5000 次，結果是 0 嗎？
static int counter = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 5000; i++) {
counter++;
}
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 5000; i++) {
counter--;
}
}, "t2");
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
log.debug("{}",counter);
}多做幾次實驗，可以得出答案明顯不全是0。
3、問題分析
以上的結果可能是正數、負數、零。爲什麼呢？因爲 Java 中對靜態變量的自增，自減並不是原子操作，要徹底理解，必須從字節碼來進行分析
例如對於 i++ 而言（i 爲靜態變量），實際會產生如下的 JVM 字節碼指令：
getstatic i // 獲取靜態變量i的值
iconst_1 // 準備常量1
iadd // 自增
putstatic i // 將修改後的值存入靜態變量i而對應 i-- 也是類似：
getstatic i // 獲取靜態變量i的值
iconst_1 // 準備常量1
isub // 自減
putstatic i // 將修改後的值存入靜態變量i而 Java 的內存模型如下，完成靜態變量的自增，自減需要在主存和工作內存中進行數據交換：
如果是單線程以上 8 行代碼是順序執行（不會交錯）沒有問題：
但多線程下這 8 行代碼可能交錯運行：
出現負數的情況：
4、臨界區 Critical Section
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一個程序運行多個線程本身是沒有問題的
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問題出在多個線程訪問共享資源
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多個線程讀共享資源其實也沒有問題
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在多個線程對共享資源讀寫操作時發生指令交錯，就會出現問題
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一段代碼塊內如果存在對共享資源的多線程讀寫操作，稱這段代碼塊爲臨界區
例如，下面代碼中的臨界區
static int counter = 0;
static void increment()
// 臨界區
{
counter++;
}
static void decrement()
// 臨界區
{
counter--;
}5、競態條件 Race Condition
多個線程在臨界區內執行，由於代碼的執行序列不同而導致結果無法預測，稱之爲發生了競態條件