Java多线程内for只执行一次
引言
多线程编程是计算机科学中的重要概念之一。它允许程序同时执行多个任务，提高了程序的性能和响应能力。Java作为一种广泛使用的编程语言，也提供了多线程编程的支持。然而，在多线程编程中，我们可能会遇到一些奇怪的现象，比如在多线程内部执行的for循环只执行一次。本文将介绍为什么会出现这种情况，并提供相应的代码示例进行解释。
问题描述
在多线程编程中，我们经常使用for循环来遍历一个集合或执行一段代码多次。然而，有时候我们会发现，在多线程的环境下，for循环只执行了一次，而不是我们预期的多次。这可能会导致程序逻辑错误或性能问题。下面是一个简单的代码示例：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new MyRunnable());
Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
t1.start();
t2.start();
}
}
class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
}
}
}
我们预期的输出应该是每个线程依次打印出0到4的数字，但实际上，输出可能是以下两种情况之一：
情况一：
Thread-0: 0
Thread-0: 1
Thread-0: 2
Thread-0: 3
Thread-0: 4
Thread-1: 0
Thread-1: 1
Thread-1: 2
Thread-1: 3
Thread-1: 4
情况二：
Thread-0: 0
Thread-1: 0
Thread-0: 1
Thread-1: 1
Thread-0: 2
Thread-1: 2
Thread-0: 3
Thread-1: 3
Thread-0: 4
Thread-1: 4
根据以上输出，我们可以发现，for循环只执行了一次，而不是我们预期的五次。那么，为什么会出现这种情况呢？
原因分析
在多线程编程中，每个线程都有自己的独立执行路径，称为线程栈。每个线程在执行时会从自己的线程栈中取得变量的副本进行计算。这就意味着，当多个线程同时访问同一个变量时，它们实际上操作的是各自的副本，而不是共享的原始变量。
在我们的代码示例中，每个线程都有自己的i变量副本，而不是共享的i变量。因此，每个线程在执行for循环时，实际上只执行了一次。这解释了为什么会出现for循环只执行一次的情况。
解决方法
为了解决for循环只执行一次的问题，我们需要使用一种机制来实现变量的共享。Java提供了一些同步机制，如synchronized关键字和ReentrantLock类，可以确保多个线程之间的顺序执行和互斥访问。下面是使用synchronized关键字修复代码示例的方法：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new MyRunnable());
Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
t1.start();
t2.start();
}
}
class MyRunnable implements Runnable {
private static final Object lock = new Object(); // 用于同步的锁对象
@Override
public void run() {
synchronized (lock) { // 使用锁对象进行同步
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
