來來來，面試八股文？ 今天我們從什麼叫"線程安全"聊起？
今日份的乾糧：
- 什麼叫線程安全？
- 線程安全與變量的關係？
- 變量又與堆/棧/靜態存儲區有密切關係
什麼叫線程安全？
我們以常見的一行代碼i++ ,i-- 爲例， 計算機的操作姿勢可能與你想象的不一樣。
在大多數計算機中， 給變量自增並不是原子操作， 需要下面三步：
① 將變量值加載進寄存器
② 寄存器自增/自減值
③ 將寄存器值加載回原變量
多線程環境下，如果你不使用一些原子鎖操作：
線程A ( i++ )可能只執行了前面兩步後，之後CPU輪詢切換到其他線程或者線程A被搶佔CPU； 線程B ( i-- )欻欻執行完所有的三步；
當線程A重新獲得CPU，執行第三步， 一下子影響了線程B的執行預期。
上圖栩栩如生、動靜相宜地描述了 啥叫線程安全，這就是線程不安全! ☹️
你能遇到的問題，在平臺這裏都不叫問題。
上面的問題可以使用原子鎖Interlocked， https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.interlocked?view=net-5.0。
更多的關於線程安全的八股文 (請看這個，這個我面試騰訊考過，這個題目O了（https://www.cnblogs.com/JulianHuang/p/11765397.html）)
線程安全？ #變量#
線程安全的着力點，或者說問題的出發點是變量
| --- | --- |
|---|---|
| 棧區（stack） | 由編譯器自動分配釋放 ，存放函數的參數、局部變量 |
| 堆區（heap） | 一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序可能不定時回收 |
| 全局區（靜態區）（static） | 全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，程序結束後系統釋放 |
| 文字常量區 | 常量字符串就是放在這裏的。 程序結束後由系統釋放 |
| 程序代碼區 | 存放函數體的二進制代碼 |
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();
}
}
- 不要認爲
number是值類型，就存儲在棧區 - 引用類型的值指向堆區(引用)， 引用的值通常是32位或64位整形
- 局部變量的值存儲在棧區
1. 靜態成員：線程非安全
類的靜態變量即類變量，位於全局區(靜態區)，爲所有對象共享，一旦靜態變量被修改，其他對象對修改均可見，故線程非安全。
2.實例成員：單例模式（只有一個對象實例存在）線程非安全，非單例線程安全。
類的實例成員(非靜態成員)爲實例所有，在堆中分配，若在系統中只存在一個此類實例，在多線程環境下，“猶如”靜態變量那樣，被某個線程修改後，其他線程對修改均可見，故線程非安全；
如果每個線程執行都是使用不同對象，那實例成員的修改將互不影響，故線程安全。
3. 局部變量：線程安全
每個線程執行時將會把局部變量放在各自棧幀的工作內存中，線程間不共享，故不存在線程安全問題。