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一般我们常说某某类是线程安全的，某某是非线程安全的。其实线程安全并不是一个“非黑即白”单项选择题。按照“线程安全”的安全程度由强到弱来排序，我们可以将java语言中各种操作共享的数据分为以下5类：不可变、绝对线程安全、相对线程安全、线程兼容和线程对立。
1、不可变 在java语言中，不可变的对象一定是线程安全的，无论是对象的方法实现还是方法的调用者，都不需要再采取任何的线程安全保障措施。如final关键字修饰的数据不可修改，可靠性最高。
2、绝对线程安全 绝对的线程安全完全满足Brian GoetZ给出的线程安全的定义，这个定义其实是很严格的，一个类要达到“不管运行时环境如何，调用者都不需要任何额外的同步措施”通常需要付出很大的代价。
3、相对线程安全 相对线程安全就是我们通常意义上所讲的一个类是“线程安全”的。 它需要保证对这个对象单独的操作是线程安全的，我们在调用的时候不需要做额外的保障措施，但是对于一些特定顺序的连续调用，就可能需要在调用端使用额外的同步手段来保证调用的正确性。 在java语言中，大部分的线程安全类都属于相对线程安全的，例如Vector、HashTable、Collections的synchronizedCollection()方法保证的集合。
4、线程兼容 线程兼容就是我们通常意义上所讲的一个类不是线程安全的。 线程兼容是指对象本身并不是线程安全的，但是可以通过在调用端正确地使用同步手段来保证对象在并发环境下可以安全地使用。Java API中大部分的类都是属于线程兼容的。如与前面的Vector和HashTable相对应的集合类ArrayList和HashMap等。
5、线程对立 线程对立是指无论调用端是否采取了同步错误，都无法在多线程环境中并发使用的代码。由于java语言天生就具有多线程特性，线程对立这种排斥多线程的代码是很少出现的。 一个线程对立的例子是Thread类的supend()和resume()方法。如果有两个线程同时持有一个线程对象，一个尝试去中断线程，另一个尝试去恢复线程，如果并发进行的话，无论调用时是否进行了同步，目标线程都有死锁风险。正因此如此，这两个方法已经被废弃啦。
线程安全在三个方面体现
1.原子性：提供互斥访问，同一时刻只能有一个线程对数据进行操作，(atomic,synchronized)；
2.可见性：一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到，(synchronized,volatile)；
3.有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序，该观察结果一般杂乱无序，(happens-before原则)。接下来，依次分析。
java如何确保线程是安全的呢？
第一种 : 互斥同步
何谓同步？在多线程编程中，同步就是一个线程进入监视器(可以认为是一个只允许一个线程进入的盒子)，其他线程必须等待，直到那个线程退出监视器为止。
在实现互斥同步的方式中，最常使用的就是Synchronized 关键字。
synchronized实现同步的基础就是：Java中的每一个对象都可以作为锁。
具体表现为：1.普通同步方法，锁是当前实例对象
2.静态同步方法，锁是当前类的Class对象
3.同步方法块，锁是Synchronized括号里匹配的对象
如何实现？ synchronized经过编译之后，会在同步块的前后生成 monitorenter 和monitorexit这两个字节码指令。这两个字节码指令之后有一个reference类型(存在于java虚拟机栈的局部变量表中，可以根据reference数据，来操作堆上的具体对象)的参数来指明要锁定和解锁的对象。根据虚拟机规范，在执行monitorenter 指令时，首先会尝试获取对象的锁，如果该对象没有被锁定，或者当前线程已经拥有了那个对象的锁，把锁的计数器加一。若获取对象失败，那当前线程就要阻塞等待，知道对象锁被另一个线程释放。
synchronized用的锁是存放在对象头里面的，在jdk1.6之后，锁一共有四种状态：无锁状态，偏向锁状态(在对象头和栈帧中的锁记录里存储偏向锁的线程id)，轻量级锁状态(将对象头的mark word复制到当前线程的栈帧的锁记录中，使用CAS操作将对象头中的markWord指向栈帧中的锁记录，如果成功，则线程就拥有了对象的锁。如果两个以上的线程争用一把锁的话，则膨胀为重量级锁)，重量级锁状态。
因为之前我一直都很迷惑，所以我接下来讲一讲这一方面 ：
大家应该都知道，java 在虚拟机中除了线程计数器，java虚拟机栈 是线程私有的，其余的java堆，方法区，和运行时常量池都是线程共享的内存区域。java堆是存储对象和数组的，但是对象在内存中的存储布局可以分为三块区域：对象头，实例数据(对象真正存储的有效信息，程序代码中所定义的各个类型的字段内容)，对齐填充。
为什么说synchronized的锁是存放在对象头里面呢？因为对象头里面也存储了两部分信息：第一部分呢，存储对象自身的运行时数据，包括哈希码，GC分代年龄，锁状态标识位，线程持有的锁，偏向锁Id，偏向时间戳等数据。第二部分是类型指针，虚拟机通过这个来确定该对象是哪个类的实例。
如何判断该对象有没有被锁？对象头里面锁状态的标志位会发生变化，当其他线程查看synchronized 锁定的对象时，会查看该对象的对象头的标志位有没有发生变化，若标志位为01，则表示未锁定，为00时，则表示轻量级锁定，为10时，则为重量级锁定状态。为01时，则为偏向锁，为11时，则为GC标记状态。
除了synchronized 关键字之外，还可以使用JUC包下的重入锁来实现同步。
第二种方法就是：非阻塞同步
因为使用synchronized的时候，只能有一个线程可以获取对象的锁，其他线程就会进入阻塞状态，阻塞状态就会引起线程的挂起和唤醒，会带来很大的性能问题，所以就出现了非阻塞同步的实现方法。
先进行操作，如果没有其他线程争用共享数据，那么操作就成功了，如果共享数据有争用，就采取补偿措施(不断地重试)。
我们想想哈，互斥同步里实现了 操作的原子性(这个操作没有被中断) 和 可见性(对数据进行更改后，会立马写入到内存中，其他线程在使用到这个数据时，会获取到最新的数据)，那怎么才能不用同步来实现原子性和可见性呢？
CAS是实现非阻塞同步的计算机指令，它有三个操作数：内存位置，旧的预期值，新值，在执行CAS操作时，当且仅当内存地址的值符合旧的预期值的时候，才会用新值来更新内存地址的值，否则就不执行更新。
使用方法：使用JUC包下的整数原子类decompareAndSet()和getAndIncrement()方法
缺点 ：ABA 问题 版本号来解决
只能保证一个变量的原子操作，解决办法：使用AtomicReference类来保证对象之间的原子性。可以把多个变量放在一个对象里。
第三种：无同步方案
线程本地存储：将共享数据的可见范围限制在一个线程中。这样无需同步也能保证线程之间不出现数据争用问题。
经常使用的就是ThreadLocal类
ThreadLocal类 最常见的ThreadLocal使用场景为 用来解决数据库连接、Session管理等。
public T get() { }
public void set(T value) { }
public void remove() { }
protected T initialValue() { }
get()方法是用来获取ThreadLocal在当前线程中保存的变量副本，set()用来设置当前线程中变量的副本，remove()用来移除当前线程中变量的副本，initialValue()是一个protected方法，一般是用来在使用时进行重写的，它是一个延迟加载方法
其实引起线程不安全最根本的原因 就是 ：线程对于共享数据的更改会引起程序结果错误。线程安全的解决策略就是：保护共享数据在多线程的情况下，保持正确的取值。