java线程安全问题之静态成员变量、实例成员变量、局部变量
来源:互联网 发布:掌趣上游网络 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 09:24
Java线程安全问题之静态成员变量、实例成员变量、局部变量
(原文地址:http://blog.csdn.net/will_awoke/article/details/38044415)
java多线程编程中,存在很多线程安全问题,至于什么是线程安全呢,给出一个通俗易懂的概念还是蛮难的,如同《java并发编程实践》中所说:
写道
此处不赘述了,首先给出静态变量、实例变量、局部变量在多线程环境下的线程安全问题结论,然后用示例验证,请大家擦亮眼睛,有错必究,否则误人子弟!
静态成员变量:线程非安全(无论单例或者非单例皆不安全)。
静态变量即类变量,位于方法区,为所有对象共享,共享一份内存,一旦静态变量被修改,其他对象均对修改可见,故线程非安全。
实例成员变量:单例模式(只有一个对象实例singleton存在)线程非安全,非单例线程安全。
实例变量为对象实例私有,在虚拟机的堆heap中分配,若在系统中只存在一个此对象的实例,在多线程环境下,“犹如”静态变量那样,被某个线程修改后,其他线程对修改均可见,故线程非安全(如,springmvc controller是单例的,非线程安全的);如果每个线程执行都是在不同的对象中,那对象与对象之间的实例变量的修改将互不影响,故线程安全(如,struts2 action默认是非单例的,每次请求在heap中new新的action实例,故struts2 action可以用实例成员变量)。
局部变量:线程安全(线程封闭性Thread Confinement)。
每个线程执行时将会把局部变量放在各自栈帧的工作内存中,线程间不共享,故不存在线程安全问题。
〖by self:上述所有的变量均指,共享的(Shared)和可变的(Mutable,进行了'read''write'操作)状态变量,只有对这样的变量讨论线程安全才有意义,所有实际上上述的“局部变量”一定是线程安全的,因为其不是共享的(Not Shared),至于非状态变量,毫无疑问,是线程安全的。〗
一、静态成员变量
线程安全问题模拟:
----------------------------------------------------------------------------------
根据代码注释中模拟的情况,当线程1执行了static_i = 4; static_i = 10; 后,线程2获得执行权,static_i = 4; 然后当线程1获得执行权执行static_i * 2; 必然输出结果4*2=8,按照这个模拟,我们可能会在控制台看到输出为8的结果。
[线程22]获取static_i*2的值:20
[线程28]获取static_i 的值:4
[线程23]获取static_i*2的值:8
[线程29]获取static_i 的值:4
[线程30]获取static_i 的值:4
[线程31]获取static_i 的值:4
[线程24]获取static_i*2的值:20
看红色标注的部分,确实出现了我们的预想,同样也证明了我们的结论。
二、实例成员变量
线程安全问题模拟:
----------------------------------------------------------------------------------
按照本文开头的分析,犹如静态变量那样,每个线程都在修改同一个对象的实例变量,肯定会出现线程安全问题。
写道
[线程66]获取instance_i 的值:10
[线程33]获取instance_i*2的值:20
[线程67]获取instance_i 的值:4
[线程34]获取instance_i*2的值:8
[线程35]获取instance_i*2的值:20
[线程68]获取instance_i 的值:4
看红色字体,可知单例情况下,实例变量线程非安全。
将new Thread(t, "线程" + i).start();改成new Thread(new Test(), "线程" + i).start();模拟非单例情况,会发现不存在线程安全问题。
三、局部变量
线程安全问题模拟:
----------------------------------------------------------------------------------
控制台没有出现异常数据。
四、静态方法 是否是线程安全的:
先看一个类
hello方法会不会有多线程安全问题呢?不会!
静态方法如果没有使用静态变量,则没有线程安全问题。
为什么呢?因为静态方法内声明的变量,每个线程调用时,都会新创建一份,而不会共用一个存储单元。比如这里的tmp,每个线程都会创建自己的一份,因此不会有线程安全问题。
注意,静态成员变量,由于是在类加载时占用一个存储区,每个线程都是共用这个存储区的,所以如果在静态方法里使用了静态成员变量,这就会有线程安全问题。即只要方法内含有静态成员变量,就是非线程安全的,(实际上归根到底还是变量的线程安全问题~)。
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