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什么,你管这叫“线程安全”?

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Java大蜗牛
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发布于: 2021 年 04 月 30 日

前言:

  1. 什么叫线程安全?

  2. 线程安全与变量的关系?

变量又与堆/栈/静态存储区有密切关系


什么叫线程安全?

我们以常见的一行代码 i++ ,i-- 为例, 计算机的操作姿势可能与你想象的不一样。

在大多数计算机中, 给变量自增并不是原子操作, 需要下面三步:

① 将变量值加载进寄存器

② 寄存器自增/自减值

③ 将寄存器值加载回原变量

多线程环境下,如果你不使用一些原子锁操作:线程 A ( i++ )可能只执行了前面两步后,之后 CPU 轮询切换到其他线程或者线程 A 被抢占 CPU; 线程 B ( i-- )欻欻执行完所有的三步;


当线程 A 重新获得 CPU,执行第三步, 一下子影响了线程 B 的执行预期。

上图栩栩如生、动静相宜地描述了 啥叫线程安全,这就是线程不安全! ☹️

你能遇到的问题,在平台这里都不叫问题。上面的问题可以使用原子锁 Interlocked, https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.interlocked?view=net-5.0


线程安全? #变量 #

线程安全的着力点,或者说问题的出发点是变量




  • 不要认为 number 是值类型,就存储在栈区

  • 引用类型的值指向堆区(引用), 引用的值通常是 32 位或 64 位整形

  • 局部变量的值存储在栈区


1. 静态成员:线程非安全 #

类的静态变量即类变量,位于全局区(静态区),为所有对象共享,一旦静态变量被修改,其他对象对修改均可见,故线程非安全。


2.实例成员: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。#

类的实例成员(非静态成员)为实例所有,在堆中分配,若在系统中只存在一个此类实例,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使用不同对象,那实例成员的修改将互不影响,故线程安全。


3. 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。


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Java程序员一枚,不定时更新分享Java技术! 2021.04.29 加入

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