【Java基础-并发编程】-变量的线程安全分析

秒速五厘米 2023-10-12 15:32 6阅读 0赞

## 一、变量的线程安全分析 ##

### 1.1 成员变量和静态变量是否线程安全 ###

*  如果它们没有共享，则线程安全
 *  如果它们被共享了，根据它们的状态是否能够改变，有份两种情况

1.  如果只有读操作，则线程安全
2.  如果有读写操作，则这段代码是临界区，需要考虑线程安全

### 1.2 局部变量是否线程安全 ###

*  局部变量是线程安全的
 *  但局部变量引用的对象则未必

1.  如果该对象没有逃离方法的作用访问，他是线程安全的
2.  如果该对象逃离方法的作用范围，则需要考虑线程安全。

### 1.3 局部变量是线程安全的 ###

public static void test1(){
            int i=10;     //i是局部变量，线程安全的
            i++;
        }

### 1.4 成员变量线程不安全 ###

class ThreadUnsafe{
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        //多线程调用method1方法,ArrayList.add和ArrayList.remove的线程不安全。因为都会操作属性size,
        // 可能会导致add时size值未加成功，但多次remove
        public void method1(int loopNumber){    
            
            for (int i = 0; i < loopNumber; i++) {
                method2();
                method3();
            }
        }
        private void method2(){list.add("1");}
        private void method3(){list.remove(0);}
    }

分析：

![4b2d92b4bf694f11b497ce3d3ad79047.png][]

### 1.5 将1.4中的成员变量改成局部变量，线程安全 ###

class ThreadSafe{
        public void method1(int loopNumber){
            ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < loopNumber; i++) {
                method2(list);
                method3(list);
            }
        }
        private void method2(ArrayList<String> list){list.add("1");}
        private void method3(ArrayList<String> list){list.remove(0);}
    }

分析：

*  list是局部变量，每个线程调用时都会创建其不同实例，没有共享
 *  而method2的参数是从method1中传递过来的，与method1中引用同一个对象

![f4f03baf6902448dbe0e3892db41f527.png][]

## 二、常见线程安全类 ##

### 2.1 常见线程安全类 ###

*  String
 *  Integer
 *  StringBuffer
 *  Random
 *  Vector
 *  Hashtable
 *  java.util.concurrent包下的类

这里说的线程安全是指：多个线程调用它们同一个实例的某一个方法时，是线程安全的。也可以理解为

*  它们的每个方法是原子的
 *  但注意它们多个方法的组合不是原子的。

如下线程安全类方法的组合是线程不安全的

![df16c619808b4828ab6677363709b084.png][]

### 2.2 不可变线程安全性 ###

String、Integer等都是不可变类，因为其内部的属性不可以改变，因此它们的方法都是线程安全的。

## 三、实例分析 ##

3.1 实例1

class MyServlet extends HttpServlet {
        //线程不安全
        Map<String,String> map = new HashMap<>();
        //线程安全
        String s1="...";
        //线程安全
        final  String s2="...";
        //线程不安全
        Date d1 = new Date();
        //线程不安全
        final Date d2 = new Date();
        
        public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
            //使用上述变量
        }
    }

3.2 实例2

public class MyServlet extends HttpServlet {
        //线程不安全
        private UserService userService = new UserServiceImpl();
        
        public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
            userService.update();
        }
    }
    
    public  class  UserServiceImpl implements  UserService{
        //记录调用次数
        private int count=0;
        public void update(){
            //...
            count++;
        }
        
    }

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