静态变量的多线程同步问题

简介:

我们先来讨论一个问题,一个类的静态变量当类被多次实例化的时候,静态变量是否会受影响?首先我们应该清楚的是静态变量是在类被JVM classloader的时候分配内存,并且是分配在永久区而非堆内存中。

当我们用对象锁来同步静态变量的时候,我们来看一个例子。
public interface OrderService {

public String getOrderNo();

}
先定义一个接口,获取一个订单编号。
public class OrderLockServiceImpl implements OrderService {

static int num = 0;
@Override
synchronized public String getOrderNo() {
    SimpleDateFormat date = new SimpleDateFormat("YYYYMMDDHHMMSS");
    return date.format(new Date()) + num++;
}

}
实现这个接口,并且用对象方法来操作静态变量。
public class OrderTask implements Runnable {

private CountDownLatch latch;
private OrderService orderService;
public OrderTask(CountDownLatch latch,OrderService orderService) {
    this.latch = latch;
    this.orderService = orderService;
}

@Override
public void run() {
    try {
        latch.await();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.printf("线程名%s订单号:%s\n",Thread.currentThread().getName(), orderService.getOrderNo());
}

}
创建一个线程类,使用CountDownLatch来让每一个线程都有出现的机会,而不是某一个线程独占。
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
for (int i = 0;i < 10;i++) {

  OrderService orderService = new OrderLockServiceImpl();
  service.submit(new OrderTask(latch,orderService));

}
latch.countDown();
service.shutdown();
}
最后实现main方法,用线程池来提交10次线程任务。结果我们发现,这个静态变量会出现重复(并不是每一次运行都会重复)

线程名pool-2-thread-1订单号:20180719619072331
线程名pool-2-thread-7订单号:20180719619072337
线程名pool-2-thread-3订单号:20180719619072337
线程名pool-2-thread-9订单号:20180719619072336
线程名pool-2-thread-5订单号:20180719619072335
线程名pool-2-thread-6订单号:20180719619072334
线程名pool-2-thread-10订单号:20180719619072333
线程名pool-2-thread-4订单号:20180719619072330
线程名pool-2-thread-2订单号:20180719619072332
线程名pool-2-thread-8订单号:20180719619072338

由此我们可以断定,对象锁并不能保证静态变量的同步安全。不过如果对象在堆内存中是唯一的,如
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
OrderService orderService = new OrderLockServiceImpl();
for (int i = 0;i < 10;i++) {

  service.submit(new OrderTask(latch,orderService));

}
latch.countDown();
service.shutdown();
}
则无论你运行多少次,则静态变量也一定是同步的。

但是如果我们使用的是类锁,来改进上面的代码。
public abstract class AbstractOrderService implements OrderService {

static int num = 0;
public static synchronized String getOrderNo2() {
    SimpleDateFormat date = new SimpleDateFormat("YYYYMMDDHHMMSS");
    return date.format(new Date()) + num++;
}
@Override
public String getOrderNo() {
    return getOrderNo2();
}

}
抽象类中使用静态方法,来同步静态变量。
public class OrderLockServiceImpl extends AbstractOrderService {

}
我们在子类中什么都不做,只继承于抽象类

此时我们即便实例化10个对象
for (int i = 0;i < 10;i++) {
OrderService orderService = new OrderLockServiceImpl();
service.submit(new OrderTask(latch,orderService));
}
其结果依然无论运行多少次,都不会出现重复订单号,因为这里已经使用了类锁来同步静态变量。

相关文章
|
1月前
|
编解码 数据安全/隐私保护 计算机视觉
Opencv学习笔记(十):同步和异步(多线程)操作打开海康摄像头
如何使用OpenCV进行同步和异步操作来打开海康摄像头,并提供了相关的代码示例。
78 1
Opencv学习笔记(十):同步和异步(多线程)操作打开海康摄像头
|
3月前
|
Java 开发者 C++
Java多线程同步大揭秘:synchronized与Lock的终极对决!
Java多线程同步大揭秘:synchronized与Lock的终极对决!
79 5
|
19天前
|
Java 调度
Java 线程同步的四种方式,最全详解,建议收藏!
本文详细解析了Java线程同步的四种方式:synchronized关键字、ReentrantLock、原子变量和ThreadLocal,通过实例代码和对比分析,帮助你深入理解线程同步机制。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
Java 线程同步的四种方式,最全详解,建议收藏!
|
24天前
|
安全 Java 开发者
Java多线程中的`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法,探讨了它们在实现线程间通信和同步中的关键作用
本文深入解析了Java多线程中的`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法,探讨了它们在实现线程间通信和同步中的关键作用。通过示例代码展示了如何正确使用这些方法,并分享了最佳实践,帮助开发者避免常见陷阱,提高多线程程序的稳定性和效率。
34 1
|
1月前
|
安全 调度 C#
STA模型、同步上下文和多线程、异步调度
【10月更文挑战第19天】本文介绍了 STA 模型、同步上下文和多线程、异步调度的概念及其优缺点。STA 模型适用于单线程环境,确保资源访问的顺序性;同步上下文和多线程提高了程序的并发性和响应性,但增加了复杂性;异步调度提升了程序的响应性和资源利用率,但也带来了编程复杂性和错误处理的挑战。选择合适的模型需根据具体应用场景和需求进行权衡。
|
1月前
多线程通信和同步的方式有哪些?
【10月更文挑战第6天】
95 0
|
3月前
|
安全 Java 开发者
Java多线程同步:synchronized与Lock的“爱恨情仇”!
Java多线程同步:synchronized与Lock的“爱恨情仇”!
86 5
|
3月前
|
Java 程序员
从0到1,手把手教你玩转Java多线程同步!
从0到1,手把手教你玩转Java多线程同步!
39 3
|
3月前
|
Java 测试技术
Java多线程同步实战:从synchronized到Lock的进化之路!
Java多线程同步实战:从synchronized到Lock的进化之路!
100 1
|
3月前
|
存储 Java 开发者
HashMap线程安全问题大揭秘:ConcurrentHashMap、自定义同步,一文让你彻底解锁!
【8月更文挑战第24天】HashMap是Java集合框架中不可或缺的一部分,以其高效的键值对存储和快速访问能力广受开发者欢迎。本文深入探讨了HashMap在JDK 1.8后的底层结构——数组+链表+红黑树混合模式,这种设计既利用了数组的快速定位优势,又通过链表和红黑树有效解决了哈希冲突问题。数组作为基石,每个元素包含一个Node节点,通过next指针形成链表;当链表长度过长时,采用红黑树进行优化,显著提升性能。此外,还介绍了HashMap的扩容机制,确保即使在数据量增大时也能保持高效运作。通过示例代码展示如何使用HashMap进行基本操作,帮助理解其实现原理及应用场景。
55 1