1.java面试问题 之 基础类型属性(int)是否线程安全?

脑海第一感觉 static int 声明的属性一定是非线程安全的。int直接声明的属性难道也是非线程安全吗?(疑问)。
通过题面意思就能感觉到面试官的意图,他就是想让你说是非线程安全的。然后他好问为什么。结果我直接说不知道。说实话真拿不准,于是自己通过实践验证得出了一些结论并记录下来。加申印象。

private static int value = 1;
private int value = 1;

以下想通过实践证明几点:
1.两种声明方式是否线程安全。
2.总结两种方式的区别。

第一两种声明方式是否线程安全。

证明1:private static int value = 1; 非线程安全

/**
 * 证明static int 声明属性为非线程安全的类
 */
class TTT {
    
    static int value = 1;   //注释1:Integer value = new Integer(1) 同样

    public int get1() throws InterruptedException {
        
        Thread.sleep(10);   //注释2:值越大重复值越多
        
        return value++;
    }
    
}

/**
 * 测试类
 */
public class Test2 {
    
    public static void main(String[] args)  {
        
        TTT t = new TTT();  //注释3:实例化一个对象,并通过多个线程调用 get1 方法。
        
        for(int i=1; i<=1000; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                
                @Override
                public void run() {
                    
                    try {
                        System.out.println(t.get1());
                    } catch (Exception e) {

                    }
                    
                }
                
            }).start();
        }
    }
}

期望结果:1 - 1000
实际结果:1 - x (<1000) 实际输出结果中存在重复值

将已上代码片段稍作调整再次验证。
注释3处,实例化对象挪到线程run方法体内

/**
 * 证明static int 声明属性为非线程安全的类
 */
class TTT {
    
    static int value = 1;   //注释1:Integer value = new Integer(1) 同样

    public int get1() throws InterruptedException {
        
        Thread.sleep(10);   //注释2:值越大重复值越多
        
        return value++;
    }
    
}

/**
 * 测试类
 */
public class Test2 {
    
    public static void main(String[] args)  {
        
        
        for(int i=1; i<=1000; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                
                @Override
                public void run() {
                    TTT t = new TTT();  //注释3:实例化1000个对象,并调用 get1 方法。
                    
                    try {
                        System.out.println(t.get1());
                    } catch (Exception e) {

                    }
                    
                }
                
            }).start();
        }
        
    }
    
}

期望结果:1 - 1000
实际结果:1 - x (<1000) 实际输出结果中存在重复值

结论:已上两种情况相同针对 private static int value = 1; 都是非线程安全的。

那么都知道通过synchronized关键字可以将get1方法改为线程安全的。分别在两段代码片段中的get1方法加上synchronized关键字,但是结果却又不同了

  • 第一段代码 实例化一个对象,并通过1000个线程调用 get1 方法,synchronized关键字起作用的。
  • 第二段代码 通过1000个线程实例化1000个对象,并调用 get1 方法,synchronized关键字不起作用。

补充:synchronized关键字在多线程情况下针对同一个实例(对象Object)是起作用的。

证明2:private int value = 1; 非线程安全

/**
 * 证明 int 声明属性为非线程安全的类
 */
class TT {
    
    private int value = 1;  //Integer value = new Integer(1) 同样

    public int get1() throws Exception {
        
        Thread.sleep(10);   //值越大重复值越多
        
        return value++;
    }
    
}

/**
 * 测试类
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        TT t = new TT();    //注释3:实例化一个对象,并通过多个线程调用 get1 方法。
        
        for(int i=1; i<=1000; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println(t.get1());
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
        
    }
    
}

期望结果:1 - 1000
实际结果:1 - x (<1000) 实际输出结果中存在重复值

同样将已上代码片段稍作调整再次验证。
注释3处,实例化对象挪到线程run方法体内

/**
 * 证明 int 声明属性为非线程安全的类
 */
class TT {
    
    private int value = 1;  //Integer value = new Integer(1) 同样

    public int get1() throws Exception {
        
        Thread.sleep(10);   //值越大重复值越多
        
        return value++;
    }
    
}

/**
 * 测试类
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        
        for(int i=1; i<=1000; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                
                @Override
                public void run() {
                    
                    TT t = new TT();    //注释3:实例化1000个对象,并调用 get1 方法。
                    
                    try {
                        System.out.println(t.get1());
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
        
    }
    
}

实际结果:输出的全部是 1

结论:针对 private int value = 1;

  • 第一段代码 实例化一个对象,并通过1000个线程调用 get1 方法,value值非线程安全。
  • 第二段代码 通过1000个线程实例化1000个对象,并调用 get1 方法,value值线程安全。

补充:在多线程情况下针对同一个实例(对象Object)内的基础类型声明的属性 进行调用是非线程安全的。

总结两种方式的区别。
  1. 静态属性相对于类(class)是非线程安全的。如上结论无论实例化一个对象,并通过多线程调用方法。还是通过多线程实例化多个对象,调用方法结果是一样的。
  2. 一般属性相对于对象(object)是非线程安全的。如上结论,实例化一个对象,并通过多个线程调用方法获取属性值,值是不可靠的。而实通过线程实例化多个对象,并调用方法获取属性值,值是可靠的。

具体理论可参考jvm实战第二章内存管理。

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