java static变量多线程重复 java多线程成员变量处理

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mob6454cc67bcfb 2023-07-17 12:49:52

文章标签 局部变量成员变量多线程 文章分类 Java 后端开发

1、多线程访问成员变量与局部变量说明

1、java多线程调用单例类中一个的方法是不会排队的

因为jvm 在每个线程下，都有一份对调用方法的引用。

2、多个线程调用的同一个对象的同一个方法：

如果方法里无成员变量，不受任何影响；
如果方法里有成员变量，只有读操作，不受影响，存在赋值操作，有影响

3、多线程调用同一个方法,局部变量会共享吗？

局部变量不会受多线程影响；
成员变量会受到多线程影响

jvm每个线程都拥有一个方法调用栈，用于跟踪线程中运行的一系列方法调用过程，栈中的每个元素成为栈帧，线程调用每个方法时会将方法栈压入一个新帧，帧里面存放方法参数，局部变量，运算过程产生的临时数据。

2、Java中的栈

每当启用一个线程时，JVM就为他分配一个Java栈，栈是以帧为单位保存当前线程的运行状态。某个线程正在执行的方法称为当前方法，当前方法使用的栈帧称为当前帧，当前方法所属的类称为当前类，当前类的常量池称为当前常量池。当线程执行一个方法时，它会跟踪当前常量池。

每当线程调用一个Java方法时，JVM就会在该线程对应的栈中压入一个帧，这个帧自然就成了当前帧。当执行这个方法时，它使用这个帧来存储参数、局部变量、中间运算结果等等。

Java栈上的所有数据都是私有的。任何线程都不能访问另一个线程的栈数据。所以我们不用考虑多线程情况下栈数据访问同步的情况。

像方法区和堆一样，Java栈和帧在内存中也不必是连续的,帧可以分布在连续的栈里，也可以分布在堆里

Java栈的组成元素——栈帧
栈帧由三部分组成：局部变量区、操作数栈、帧数据区。局部变量区和操作数栈的大小要视对应的方法而定，他们是按字长计算的。但调用一个方法时，它从类型信息中得到此方法局部变量区和操作数栈大小，并据此分配栈内存，然后压入Java栈。

3、多线程访问成员变量与局部变量

类变量（类里面static修饰的变量）保存在“方法区”
实例变量（类里面的普通变量）保存在“堆”
局部变量（方法里声明的变量）“虚拟机栈”

“方法区”和“堆”都属于线程共享数据区，“虚拟机栈”属于线程私有数据区。

因此，局部变量是不能多个线程共享的，而类变量和实例变量是可以多个线程共享的。事实上，在java中，多线程间进行通信的唯一途径就是通过类变量和实例变量。也就是说，如果一段多线程程序中如果没有类变量和实例变量，那么这段多线程程序就一定是线程安全的。

以Web开发的Servlet为例，一般我们开发的时候，自己的类继承HttpServlet之后，重写doPost()、doGet()处理请求，不管我们在这两个方法里写什么代码，只要没有操作类变量或实例变量，最后写出来的代码就是线程安全的。如果在Servlet类里面加了实例变量，就很可能出现线程安全性问题，解决方法就是把实例变量改为ThreadLocal变量，而ThreadLocal实现的含义就是让实例变量变成了“线程私有”的，即给每一个线程分配一个自己的值。

4、例子

public class HelloThreadTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        HelloThread r = new HelloThread();

        Thread t1 = new Thread(r);
        Thread t2 = new Thread(r);

        t1.start();
        t2.start();

    }

}

class HelloThread implements Runnable
{
    int i;

    @Override
    public void run()
    {

        while (true)
        {
            System.out.println("Hello number: " + i++);

            try
            {
                Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
            }
            catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }

            if (50 == i)
            {
                break;
            }
        }

    }
}

　　该例子中，HelloThread类实现了Runnable接口，其中run()方法的主要工作是输出"Hello number: "字符串加数字i，并且同时递增i，当i到达50时，退出循环。

生成了一个HelloThread类的对象r，并且利用这个一个对象生成两个线程。

程序的执行结果是：顺次打印了0到49的数字，共50个数字。

这是因为，i是成员变量，则HelloThread的对象r只包含这一个i，两个Thread对象因为由r构造，所以共享了同一个i。

当我们改变代码如下时（原先的成员变量i被注释掉，增加了方法中的局部变量i）：

public class HelloThreadTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        HelloThread r = new HelloThread();

        Thread t1 = new Thread(r);
        Thread t2 = new Thread(r);

        t1.start();
        t2.start();

    }

}

class HelloThread implements Runnable
{
    // int i;
    // 若i是成员变量，则HelloThread的对象r只包含这一个i，两个Thread对象因为由r构造，所以共享了同一个i
    // 打印结果是0到49的数字
    @Override
    public void run()
    {
        int i = 0;
        // 每一个线程都会拥有自己的一份局部变量的拷贝
        // 线程之间互不影响
        // 所以会打印100个数字，0到49每个数字都是两遍
        while (true)
        {
            System.out.println("Hello number: " + i++);

            try
            {
                Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
            }
            catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }

            if (50 == i)
            {
                break;
            }
        }

    }
}

由于局部变量对于每一个线程来说都有自己的拷贝，所以各个线程之间不再共享同一个变量，输出结果为100个数字，实际上是两组，每组都是0到49的50个数字，并且两组数字之间随意地穿插在一起。　