你管這叫“線程安全”?
本文轉載自微信公眾號「全棧碼農畫像」,作者全棧碼農畫像。轉載本文請聯(lián)系全棧碼農畫像公眾號。
今日份的干糧:
1.什么叫線程安全?
2.線程安全與變量的關系?
- 變量又與堆/棧/靜態(tài)存儲區(qū)有密切關系
什么叫線程安全?
我們以常見的一行代碼i++ ,i-- 為例, 計算機的操作姿勢可能與你想象的不一樣。
在大多數(shù)計算機中, 給變量自增自減并不是原子操作, 需要下面三步:
① 將變量值加載進寄存器
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InterLock, https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.interlocked?view=net-5.0。
更多的關于線程安全的八股文 (請看這個,這個我面試騰訊考過,這個題目O了)
線程安全?#變量#
線程安全的著力點,或者說問題的出發(fā)點是變量
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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。程序結束后由系統(tǒng)釋放 |
程序代碼區(qū) | 存放函數(shù)體的二進制代碼 |
- 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), 引用本身的值通常是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)成員即類變量,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.實例成員:單例模式(只有一個對象實例存在)線程非安全,非單例線程安全
類的實例成員(非靜態(tài)成員)為實例所有,在堆中分配,若在系統(tǒng)中只存在一個此類實例,在多線程環(huán)境下,“猶如”靜態(tài)變量那樣,被某個線程修改后,其他線程對修改均可見,故線程非安全;
如果每個線程執(zhí)行都是使用不同對象,那實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
每個線程執(zhí)行時將會把局部變量放在各自棧幀的工作內存中,線程間不共享,故不存在線程安全問題。