Java线程安全 之 静态变量、实例变量、局部变量
2017-04-05 21:59
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静态变量:线程非安全。
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。
实例变量:单例模式(只有一个对象实例存在)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。如果是两个线程,但是对象却是一个,线程则不安全了。
局部变量:线程安全。
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。
静态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。
实例变量线程安全问题模拟:
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。
局部变量线程安全问题模拟:
控制台没有出现异常数据。因为,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,所以没有安全问题。
后记
静态方法如果没有使用静态变量,则没有线程安全问题。
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。静态变量,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变量,这就会有线程安全问题!
总结:只要方法内含有静态变量,就是非线程安全的
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。
实例变量:单例模式(只有一个对象实例存在)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。如果是两个线程,但是对象却是一个,线程则不安全了。
局部变量:线程安全。
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。
静态变量线程安全问题模拟:
/** * 线程安全问题模拟执行 * ------------------------------ * 线程1 | 线程2 * ------------------------------ * static_i = 4; | 等待 * static_i = 10; | 等待 * 等待 | static_i = 4; * static_i * 2; | 等待 * ----------------------------- * */ public class Test implements Runnable { private static int static_i;//静态变量 public void run() { static_i = 4; System.out.println("[" + Thread.currentThread().getName() + "]获取static_i 的值:" + static_i); static_i = 10; System.out.println("[" + Thread.currentThread().getName() + "]获取static_i*2的值:" + static_i * 2); } public static void main(String[] args) { Test t = new Test(); //启动尽量多的线程才能很容易的模拟问题 for (int i = 0; i < 3000; i++) { //t可以换成new Test(),保证每个线程都在不同的对象中执行,结果一样 new Thread(t, "线程" + i).start(); } } }
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27]获取static_i 的值:4 [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
实例变量线程安全问题模拟:
public class Test implements Runnable { private int instance_i;//实例变量 public void run() { instance_i = 4; System.out.println("[" + Thread.currentThread().getName() + "]获取instance_i 的值:" + instance_i); instance_i = 10; System.out.println("[" + Thread.currentThread().getName() + "]获取instance_i*2的值:" + instance_i * 2); } public static void main(String[] args) { Test t = new Test(); //启动尽量多的线程才能很容易的模拟问题 for (int i = 0; i < 3000; i++) { //每个线程对在对象t中运行,模拟单例情况 new Thread(t, "线程" + i).start(); } } }
[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
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。
局部变量线程安全问题模拟:
public class Test implements Runnable { public void run() { int local_i = 4; System.out.println("[" + Thread.currentThread().getName() + "]获取local_i 的值:" + local_i); local_i = 10; System.out.println("[" + Thread.currentThread().getName() + "]获取local_i*2的值:" + local_i * 2); } public static void main(String[] args) { Test t = new Test(); //启动尽量多的线程才能很容易的模拟问题 for (int i = 0; i < 3000; i++) { //每个线程对在对象t中运行,模拟单例情况 new Thread(t, "线程" + i).start(); } } }
控制台没有出现异常数据。因为,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,所以没有安全问题。
后记
静态方法如果没有使用静态变量,则没有线程安全问题。
public class Test{ public static String hello(String str){ String tmp=""; tmp = tmp+str; return tmp; } }
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。静态变量,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变量,这就会有线程安全问题!
总结:只要方法内含有静态变量,就是非线程安全的
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