來來來，面試八股文？ 今天我們從什么叫"線程安全"聊起？
今日份的干糧：
- 什么叫線程安全？
- 線程安全與變量的關(guān)系？
- 變量又與堆/棧/靜態(tài)存儲區(qū)有密切關(guān)系
什么叫線程安全？
我們以常見的一行代碼i++ ,i-- 為例， 計(jì)算機(jī)的操作姿勢可能與你想象的不一樣。
在大多數(shù)計(jì)算機(jī)中， 給變量自增并不是原子操作， 需要下面三步：
① 將變量值加載進(jìn)寄存器
② 寄存器自增/自減值
③ 將寄存器值加載回原變量
多線程環(huán)境下，如果你不使用一些原子鎖操作：
線程A ( i++ )可能只執(zhí)行了前面兩步后，之后CPU輪詢切換到其他線程或者線程A被搶占CPU； 線程B ( i-- )欻欻執(zhí)行完所有的三步；
當(dāng)線程A重新獲得CPU，執(zhí)行第三步， 一下子影響了線程B的執(zhí)行預(yù)期。
上圖栩栩如生、動靜相宜地描述了 啥叫線程安全，這就是線程不安全! ??
你能遇到的問題，在平臺這里都不叫問題。
上面的問題可以使用原子鎖Interlocked， https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.interlocked?view=net-5.0。
更多的關(guān)于線程安全的八股文 (請看這個(gè)，這個(gè)我面試騰訊考過，這個(gè)題目O了（https://www.cnblogs.com/JulianHuang/p/11765397.html）)
線程安全？ #變量#
線程安全的著力點(diǎn)，或者說問題的出發(fā)點(diǎn)是變量
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|---|---|
| 棧區(qū)（stack） | 由編譯器自動分配釋放 ，存放函數(shù)的參數(shù)、局部變量 |
| 堆區(qū)（heap） | 一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序可能不定時(shí)回收 |
| 全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）（static） | 全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，程序結(jié)束后系統(tǒng)釋放 |
| 文字常量區(qū) | 常量字符串就是放在這里的。 程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放 |
| 程序代碼區(qū) | 存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼 |
using System;
public class StaticTest
{
static int count;
int number;
public StaticTest()
{
count = count + 1;
number = count;
}
public void display()
{
Console.WriteLine("object={0}:count={1}", number, count);
}
}
class MainTest
{
public static void Main()
{
StaticTest a = new StaticTest();
a.display();
}
}
- 不要認(rèn)為
number是值類型，就存儲在棧區(qū) - 引用類型的值指向堆區(qū)(引用)， 引用的值通常是32位或64位整形
- 局部變量的值存儲在棧區(qū)
1. 靜態(tài)成員：線程非安全
類的靜態(tài)變量即類變量，位于全局區(qū)(靜態(tài)區(qū))，為所有對象共享，一旦靜態(tài)變量被修改，其他對象對修改均可見，故線程非安全。
2.實(shí)例成員：單例模式（只有一個(gè)對象實(shí)例存在）線程非安全，非單例線程安全。
類的實(shí)例成員(非靜態(tài)成員)為實(shí)例所有，在堆中分配，若在系統(tǒng)中只存在一個(gè)此類實(shí)例，在多線程環(huán)境下，“猶如”靜態(tài)變量那樣，被某個(gè)線程修改后，其他線程對修改均可見，故線程非安全；
如果每個(gè)線程執(zhí)行都是使用不同對象，那實(shí)例成員的修改將互不影響，故線程安全。
3. 局部變量：線程安全
每個(gè)線程執(zhí)行時(shí)將會把局部變量放在各自棧幀的工作內(nèi)存中，線程間不共享，故不存在線程安全問題。
