Java同時(1)i++のスレッドセキュリティの問題

1.問題背景条件

マルチスレッド動作同一変数

ここではローカル変数ではありません.メンバー変数または静的変数に違いありません.

PS:なぜローカル変数ではないのですか?

は、複数のスレッドがローカル変数にアクセスする必要がある場合、匿名の内部クラス方式を使用して複数のスレッドを定義するなど、複数のスレッドをメソッドで定義する必要があります.

匿名内部クラスを使用してローカル変数を参照する場合、ローカル変数はfinalによって修飾される必要があります.これは変数のライフサイクルの問題が原因です.

final修飾の変数は,intでもIntegerでも自己加算操作はできない.

2.スレッドセキュリティの問題の原因

メモリ可視性

i++操作プロセス

3.メモリの可視性

Javaメモリモデル

Aスレッド実行i++終了後、キャッシュ中の結果をメインメモリにタイムリーにリフレッシュしないと、Bスレッドがi++操作を開始し、結果がエラーになります.

ソリューション:volatileキーワード修飾を使用します.

4.i++の操作手順
4.1. i++またはJavaコードの実際の操作手順をどのように知るか?
Javap逆コンパイルコードにより、バイトコードコマンドを分析します(アセンブリのような感じがします)

int i = 0;
i = i++;
//        i = 0 ？
//           
/*
       0: iconst_0  //   0    
       1: istore_1  //   int      1      i=0
       2: iload_1       //  1 int           tp = i
       3: iinc          1, 1    //  1      1（          ）i = i+1
       6: istore_1  //          1       i = tp
       7: return
*/

4.2. i++のバイトコード

メンバー変数の自己増加操作

/*
       0: aload_0       //                 ， this
       1: dup   //      ，        
       2: getfield      #2  //       ，           tp = i
       5: iconst_1  //   1     tp2 = 1
       6: iadd      //      int    ，         tp3 = tp+tp2
       7: putfield      #2  //      i=tp3
      10: return
*/

静的変数の自己増加動作

/*
       0: getstatic     #5  //     ，         tp = i
       3: iconst_1  //   1      tp2 = 1
       4: iadd      //      int    ，         tp3 = tp+tp2
       5: putstatic     #5  //      i=tp3
       8: return
*/

まとめ

//i++         
tp = i //1
tp2 = tp+1 //2
i = tp2 //3

4.3. スレッドセキュリティの問題
4.3.1.原理疑似コード

//          i，         i++  
static int i = 0;

//  A        
int tp1 = i;    //1
int tp2 = tp1+1; //2
i = tp2;    //3

//  B        
int tp3 = i;    //4
int tp4 = tp3+1;    //5
i = tp4;    //6

//          1->2->3->4->5->6，         
//         1->4->2->3->5->6，         

4.3.2.実行可能なテストコード

//     0，           
public class IncTest {
    private volatile static int i = 0;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread a = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                for( int j = 0 ; j < 1000000 ; j++ ) i++;
            }
        };
        a.start();
        Thread b = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                for( int j = 0 ; j < 1000000 ; j++ ) i--;
            }
        };
        b.start();
        a.join();
        b.join();
        System.out.println(i);
    }
}