Question

java多线程并发去调用一个类的静态方法，有什么问题？

Answer 1

总的结论：java是线程安全的，即对任何方法（包括静态方法）都可以不考虑线程冲突，但有一个前提，就是不能存在全局变量。如果存在全局变量，则需要使用同步机制。\x0d\x0a\x0d\x0a如下通过一组对比例子从头讲解：\x0d\x0a 在多线程中使用静态方法会发生什么事？也就是说多线程访问同一个类的static静态方法会发生什么事？是否会发生线程安全问题？\x0d\x0apublic class Test {\x0d\x0a public static void operation(){\x0d\x0a // ... do something\x0d\x0a }\x0d\x0a}\x0d\x0a 事实证明只要在静态函数中没有处理多线程共享数据，就不存在着多线程访问同一个静态方法会出现资源冲突的问题。下面看一个例子：\x0d\x0apublic class StaticThread implements Runnable {\x0d\x0a @Override\x0d\x0a public void run() {\x0d\x0a // TODO Auto-generated method stub\x0d\x0a StaticAction.print();\x0d\x0a }\x0d\x0a public static void main(String[] args) {\x0d\x0a for (int i = 0; i < 100; i++) {\x0d\x0a new Thread(new StaticThread()).start();\x0d\x0a }\x0d\x0a }\x0d\x0a}\x0d\x0apublic class StaticAction {\x0d\x0a public static int i = 0;\x0d\x0a public static void print() {\x0d\x0a int sum = 0;\x0d\x0a for (int i = 0; i < 10; i++) {\x0d\x0a System.out.print("step " + i + " is running.");\x0d\x0a sum += i;\x0d\x0a }\x0d\x0a if (sum != 45) {\x0d\x0a System.out.println("Thread error!");\x0d\x0a System.exit(0);\x0d\x0a }\x0d\x0a System.out.println("sum is " + sum);\x0d\x0a }\x0d\x0a}\x0d\x0a 实际执行的结果显示各个线程对静态方法的访问是交叉执行的，但是这并不影响各个线程静态方法print()中sum值的计算。也就是说，在此过程中没有使用全局变量的静态方法在多线程中是安全的，静态方法是否引起线程安全问题主要看该静态方法是否对全局变量（静态变量static member）进行修改操作。\x0d\x0a 在多线程中使用同一个静态方法时，每个线程使用各自的实例字段(instance field)的副本，而共享一个静态字段(static field)。所以说，如果该静态方法不去操作一个静态成员，只在方法内部使用实例字段(instance field)，不会引起安全性问题。\x0d\x0a 但是，如果该静态方法操作了一个静态变量，则需要静态方法中采用互斥访问的方式进行安全处理。我们来看一下没有使用互斥访问的话会产生怎样的问题：public class StaticAction {\x0d\x0a public static int i = 0;\x0d\x0a public static void incValue() {\x0d\x0a int temp = StaticAction.i;\x0d\x0a try {\x0d\x0a Thread.sleep(1);\x0d\x0a } catch (Exception e) {\x0d\x0a e.printStackTrace();\x0d\x0a }\x0d\x0a temp++;\x0d\x0a StaticAction.i = temp;\x0d\x0a }\x0d\x0a}\x0d\x0apublic class StaticThread implements Runnable {\x0d\x0a @Override\x0d\x0a public void run() {\x0d\x0a // TODO Auto-generated method stub\x0d\x0a StaticAction.incValue();\x0d\x0a }\x0d\x0a public static void main(String[] args) {\x0d\x0a for (int i = 0; i < 100; i++) {\x0d\x0a new Thread(new StaticThread()).start();\x0d\x0a }\x0d\x0a try {\x0d\x0a Thread.sleep(1000); //预留足够的时间让上面的线程跑完\x0d\x0a } catch (Exception e) {\x0d\x0a e.printStackTrace();\x0d\x0a }\x0d\x0a System.out.println(StaticAction.i);\x0d\x0a }\x0d\x0a}\x0d\x0a 实际运行结果显示i值为随机的数字。为了实现互斥访问，这时我们需要加入一个synchronized关键字。代码修改如下：\x0d\x0apublic class StaticAction {\x0d\x0a public static int i = 0;\x0d\x0a public synchronized static void incValue() {\x0d\x0a int temp = StaticAction.i;\x0d\x0a try {\x0d\x0a Thread.sleep(1);\x0d\x0a } catch (Exception e) {\x0d\x0a e.printStackTrace();\x0d\x0a }\x0d\x0a temp++;\x0d\x0a StaticAction.i = temp;\x0d\x0a }\x0d\x0a}\x0d\x0apublic class StaticThread implements Runnable {\x0d\x0a @Override\x0d\x0a public void run() {\x0d\x0a // TODO Auto-generated method stub\x0d\x0a StaticAction.incValue();\x0d\x0a }\x0d\x0a public static void main(String[] args) {\x0d\x0a for (int i = 0; i < 100; i++) {\x0d\x0a new Thread(new StaticThread()).start();\x0d\x0a }\x0d\x0a try {\x0d\x0a Thread.sleep(1000);\x0d\x0a } catch (Exception e) {\x0d\x0a e.printStackTrace();\x0d\x0a }\x0d\x0a System.out.println(StaticAction.i);\x0d\x0a }\x0d\x0a}\x0d\x0a 运行结果则必然是100。\x0d\x0a 加入synchronized关键字的静态方法称为同步静态方法。\x0d\x0a 在访问同步静态方法时，会获取该类的“Class”对象，所以当一个线程进入同步的静态方法中时，线程监视器获取类本身的对象锁，其它线程不能进入这个类的任何静态同步方法。它不像实例方法，因为多个线程可以同时访问不同实例同步实例方法。这个其实就是操作系统中的用信号量实现进程的互斥与同步问题，如果涉及在同一个类中有多个静态方法中处理多线程共享数据的话，那就变成用信号量解决生产者-消费者问题。也就是说，静态方法是一份临界资源，对静态方法的访问属于进入临界区；对静态变量的修改是一份临界资源，对静态变量的修改属于进入临界区。