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static方法操作static变量时会引发线程安全问题?

时间:2023-05-06 13:56:29 阅读:212437 作者:1065

文章目录 1、示例2、分析3、HOW4、WHY5、DO6、结论

1、示例 /** * @description: * @Date : 2020/3/3 下午6:30 * @Author : Seig Heil */public class MultiOpTest { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(() -> { MultiOp.modify(Thread.currentThread().getName()); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+MultiOp.a); }).start(); } } static public class MultiOp { /** * 定义一个静态成员变量 */ static String a = "H"; /** * 修改该静态成员变量 * @param v */ static void modify(String v){ a = v; } }}

上述代码要表达什么意思呢?也就是说启用10个线程,然后把当前线程名称作为参数调用MultiOp.modify静态方法,然后再输出MultiOp.a该静态成员值。

如上述,我们直接运行一下结果吧:

Thread-1:Thread-1Thread-0:Thread-1Thread-3:Thread-1Thread-4:Thread-4Thread-2:Thread-1 ###这里来标示一下改行传入的参数跟输出不一致Thread-5:Thread-5Thread-6:Thread-6Thread-7:Thread-7Thread-8:Thread-8Thread-9:Thread-9 2、分析

为什么会出现上述结果呢?我们要分析一下:

1、我们知道Java内存模型中,堆中存放对象示例、静态成员变量、数组元素。2、每个对象示例都有一把锁监视器,而类的静态成员变量归类.class所有。3、上述的静态方法,相当于直接把共享变量a指向了v的引用。4、结合1、2、3那么在多线程的情况下,如果修改一个类的静态变量,再获取获该类的变量就有可能被其他线程修改,所以说在这种情况下静态变量非线程安全。 在这里插入代码片 3、HOW

既然线程中如下代码存在线程不安全情况,

public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(() -> { MultiOp.modify(Thread.currentThread().getName()); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+MultiOp.a); }).start(); } }

那么我们想着如果保证线程安全可以使用原子操作,比如CAS机制、synchronized,我们知道CAS原子操作只能一个引用或者对象实例源自操作,那么上述两句代码就可以使用synchronized。

4、WHY

synchronized为什么可以保证可见性呢?它通过关键字在同步代码块前后加入了monitorenter和monitorexit这两个指令。monitorenter指令会获取锁对象,如果获取到了锁对象,就将锁计数器加1,未获取到则会阻塞当前线程。
monitorexit指令会释放锁对象,同时将锁计数器减1。

它的实现过程:

1)线程解锁前,必须把共享变量的最新值刷新到主内存中。2)线程加锁时,将清空工作内存中共享变量的值,从而使得使用共享变量时需要从主内存中重新读取最新的值 5、DO

既然synchronized可以保证原子操作,而类的静态成员变量属于类.class锁监视器所有,我们把代码修改如下:

for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(() -> { synchronized (MultiOp.class){ MultiOp.modify(Thread.currentThread().getName()); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+MultiOp.a); } }).start(); }

然后再看一下执行结果:

Thread-0:Thread-0Thread-1:Thread-1Thread-2:Thread-2Thread-3:Thread-3Thread-4:Thread-4Thread-5:Thread-5Thread-6:Thread-6Thread-7:Thread-7Thread-8:Thread-8Thread-9:Thread-9

发现输入的参数,然后再输出参数是一致的。

6、结论

静态方法操作静态变量,如文章示例,如果修改静态变量操作和获取静态变量操作非原子操作时,就会引发线程不安全现象,我们可以通过synchronized同步块锁住该类的class锁监视器,是可以解决这种问题的。

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