Java线程(一):线程安全与不安全

        作为一个Java web开发人员,很少也不需要去处理线程,因为服务器已经帮我们处理好了。记得大一刚学Java的时候,老师带着我们做了一个局域网聊天室,用到了AWT、Socket、多线程、I/O,编写的客户端和服务器,当时做出来很兴奋,回学校给同学们演示,感觉自己好NB,呵呵,扯远了。上次在百度开发者大会上看到一个提示语,自己写的代码,6个月不看也是别人的代码,自己学的知识也同样如此,学完的知识如果不使用或者不常常回顾,那么还不是自己的知识。大学零零散散搞了不到四年的Java,我相信很多人都跟我一样,JavaSE基础没打牢,就急忙忙、兴冲冲的搞JavaEE了,然后学习一下前台开发(html、css、javascript),有可能还搞搞jquery、extjs,再然后是Struts、hibernate、spring,然后听说找工作得会linux、oracle,又去学,在这个过程中,是否迷失了,虽然学习面很广,但就像《神雕侠侣》中黄药师评价杨过,博而不精、杂而不纯,这一串下来,感觉做Java开发好难,并不是学着难,而是知识面太广了,又要精通这个,又要精通那个,这只是我迷茫时候的想法,现在我已经找到方向了。

        回归正题,当我们查看JDK API的时候,总会发现一些类说明写着,线程安全或者线程不安全,比如说StringBuilder中,有这么一句,“将StringBuilder 的实例用于多个线程是不安全的。如果需要这样的同步,则建议使用StringBuffer。 ”,那么下面手动创建一个线程不安全的类,然后在多线程中使用这个类,看看有什么效果。

        Count.java:

public class Count {
	private int num;
	public void count() {
		for(int i = 1; i <= 10; i++) {
			num += i;
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-" + num);
	}
}

        在这个类中的count方法是计算1一直加到10的和,并输出当前线程名和总和,我们期望的是每个线程都会输出55。

        ThreadTest.java:

public class ThreadTest {
	public static void main(String[] args) {
		Runnable runnable = new Runnable() {
			Count count = new Count();
			public void run() {
				count.count();
			}
		};
		for(int i = 0; i < 10; i++) {
			new Thread(runnable).start();
		}
	}
}

        这里启动了10个线程,看一下输出结果:

Thread-0-55
Thread-1-110
Thread-2-165
Thread-4-220
Thread-5-275
Thread-6-330
Thread-3-385
Thread-7-440
Thread-8-495
Thread-9-550

        只有Thread-0线程输出的结果是我们期望的,而输出的是每次都累加的,这里累加的原因以后的博文会说明,那么要想得到我们期望的结果,有几种解决方案:

        1. 将Count中num变成count方法的局部变量;

public class Count {
	public void count() {
		int num = 0;
		for(int i = 1; i <= 10; i++) {
			num += i;
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-" + num);
	}
}

        2. 将线程类成员变量拿到run方法中,这时count引用是线程内的局部变量;

public class ThreadTest4 {
	public static void main(String[] args) {
		Runnable runnable = new Runnable() {
			public void run() {
				Count count = new Count();
				count.count();
			}
		};
		for(int i = 0; i < 10; i++) {
			new Thread(runnable).start();
		}
	}
} 

        3. 每次启动一个线程使用不同的线程类,不推荐。         上述测试,我们发现,存在成员变量的类用于多线程时是不安全的,不安全体现在这个成员变量可能发生非原子性的操作,而变量定义在方法内也就是局部变量是线程安全的。想想在使用struts1时,不推荐创建成员变量,因为action是单例的,如果创建了成员变量,就会存在线程不安全的隐患,而struts2是每一次请求都会创建一个action,就不用考虑线程安全的问题。所以,日常开发中,通常需要考虑成员变量或者说全局变量在多线程环境下,是否会引发一些问题。

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