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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 java 多线程

alexgaoyh
 alexgaoyh
发布于 2014/04/24 23:03
字数 875
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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。

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*3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。



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*3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();
        }
    }
}



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。

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。


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。

 

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