来来来,面试八股文? 今天我们从什么叫"线程安全"聊起?
今日份的干粮:
什么叫线程安全?
线程安全与变量的关系?
变量又与堆/栈/静态存储区有密切关系
什么叫线程安全?我们以常见的一行代码i++ ,i-- 为例, 计算机的操作姿势可能与你想象的不一样。
在大多数计算机中, 给变量自增并不是原子操作, 需要下面三步:
① 将变量值加载进寄存器
② 寄存器自增/自减值
③ 将寄存器值加载回原变量
多线程环境下,如果你不使用一些原子锁操作:
线程A ( i++ )可能只执行了前面两步后,之后CPU轮询切换到其他线程或者线程A被抢占CPU; 线程B ( i-- )欻欻执行完所有的三步;
当线程A重新获得CPU,执行第三步, 一下子影响了线程B的执行预期。
上图栩栩如生、动静相宜地描述了 啥叫线程安全,这就是线程不安全! ☹️
你能遇到的问题,在平台这里都不叫问题。
上面的问题可以使用原子锁Interlocked, https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.interlocked?view=net-5.0。
更多的关于线程安全的八股文 (请看这个,这个我面试腾讯考过,这个题目O了(https://www.cnblogs.com/JulianHuang/p/11765397.html))
线程安全? #变量#线程安全的着力点,或者说问题的出发点是变量
--- ---栈区(stack) 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数、局部变量
堆区(heap) 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序可能不定时回收
全局区(静态区)(static) 全局变量和静态变量的存储是放在一块的,程序结束后系统释放
文字常量区 常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
程序代码区 存放函数体的二进制代码
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(); } }
不要认为number是值类型,就存储在栈区
引用类型的值指向堆区(引用), 引用的值通常是32位或64位整形
局部变量的值存储在栈区
1. 静态成员:线程非安全类的静态变量即类变量,位于全局区(静态区),为所有对象共享,一旦静态变量被修改,其他对象对修改均可见,故线程非安全。
2.实例成员:单例模式(只有一个对象实例存在)线程非安全,非单例线程安全。类的实例成员(非静态成员)为实例所有,在堆中分配,若在系统中只存在一个此类实例,在多线程环境下,“犹如”静态变量那样,被某个线程修改后,其他线程对修改均可见,故线程非安全;
如果每个线程执行都是使用不同对象,那实例成员的修改将互不影响,故线程安全。
3. 局部变量:线程安全每个线程执行时将会把局部变量放在各自栈帧的工作内存中,线程间不共享,故不存在线程安全问题。