區域性變數是執行緒安全的,原因是什麼?

2022-10-09 13:36:09 字數 1610 閱讀 5119

摘要:很多小夥伴都知道區域性變數是執行緒安全的,那你知道為什麼區域性變數是執行緒安全的嗎?
多個執行緒同時訪問共享變數時,會導致併發問題。那麼,如果將變數放在方法內部,是不是還會存在併發問題呢?如果不存在併發問題,那麼為什麼不會存在併發問題呢?

記得上學的時候,我們都會遇到這樣一種題目,列印斐波那契數列。斐波那契數列是這樣的乙個數列:1、1、2、3、5、8、13、21、34…,也就是說第1項和第2項是1,從第3項開始,每一項都等於前2項之和。我們可以使用下面的**來生成斐波那契數列。

//

生成斐波那契數列

public

int fibonacci(int

n)

return

result;

}

我們以下面的三行**為例。

int x = 5

;int y =fibonacci(x);

int z = y;

當我們呼叫fibonacci(x)時,cpu要先找到fibonacci()方法的位址,然後跳轉到這個位址去執行**,執行完畢後,需要返回並找到呼叫方法的下一條語句的位址,也就是int z = y的位址,再跳到這個位址去執行。我們可以將這個過程簡化成下圖所示。

例如,有三個方法a、b、c,呼叫關係為a呼叫b,b呼叫c。在執行時,會構建出相應的呼叫棧,我們可以用下圖簡單的表示這個呼叫棧。

每個方法在呼叫棧裡都會有自己獨立的棧幀,每個棧幀裡都有對應方法需要的引數和返回位址。當呼叫方法時,會建立新的棧幀,並壓入呼叫棧;當方法返回時,對應的棧幀就會被自動彈出。

我們可以這樣說:棧幀是在呼叫方法時建立,方法返回時「消亡」。

區域性變數的作用域在方法內部,當方法執行完,區域性變數也就沒用了。可以這麼說,方法返回時,區域性變數也就「消亡」了。此時,我們會聯想到呼叫棧的棧幀。沒錯,區域性變數就是存放在呼叫棧裡的。此時,我們可以將方法的呼叫棧用下圖表示。

很多人都知道,區域性變數會存放在棧裡。如果乙個變數需要跨越方法的邊界,就必須建立在堆裡。

兩個執行緒就可以同時用不同的引數呼叫相同的方法。那麼問題來了,呼叫棧和執行緒之間是什麼關係呢?答案是:每個執行緒都有自己獨立的呼叫棧。我們可以使用下圖來簡單的表示這種關係。

方法裡的區域性變數,因為不會和其他執行緒共享,所以不會存在併發問題。這種解決問題的技術也叫做執行緒封閉。官方的解釋為:僅在單執行緒內訪問資料。由於不存在共享,所以即使不設定同步,也不會出現併發問題!

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為什麼區域性變數是執行緒安全的

例如,有三個方法 a b c,他們的呼叫關係是 a b c a 呼叫 b,b 呼叫 c 在執行時,會構建出下面這樣的呼叫棧。每個方法在呼叫棧裡都有自己的獨立空間,稱為棧幀,每個棧幀裡都有對應方法需要的引數和返回位址。當呼叫方法時,會建立新的棧幀,並壓入呼叫棧 當方法返回時,對應的棧幀就會被自動彈出。...

區域性變數保證執行緒安全

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