java多线程为什么需要同步

Java线程共享数据需要同步的根本原因在于Java内存的设计。根据JVM的规范，java的内存既有主存又有线程工作内存，其关系如下图：

可以看到，主存是多个线程共享的，线程之间是不能有数据通讯的，它们之间的数据交换只能通过读写主存中的变量来解决，那么线程工作内存是如何与主存交互的呢？

     为完成这种交互，JVM规范了6种原子行为，分别是：use,assign, load, store, read, write，另外还有lock, unlock两种原子行为，是关于同步的，这里不再讨论。use, assign, load, store是线程可执行的行为，read, write是主存可执行的行为。

     一个线程从主存拷贝变量到工作内存运算并写回主存的过程如下：主存拷贝变量(read)—> 线程载入变量到其工作内存(load)—> 线程使用变量参与运算(use) –> 线程改变变量值(assign) –> 线程传输变量值到主存(store) –> 主存修改变量值(write)。

    由此可见，一个线程对变量的修改需要经历6个步骤，这6个步骤是可以被分割的，当执行到其中一步时，如果刚好有其它线程被执行并改变了变量值，那么变量值将不再是符合我们结果的，因此多线程对共享资源需要同步。