Java中同一对象的不同实例上的多线程

Question

我了解到每个类加载器都会将每个类字节码加载到内存中一次，因此当一个线程正在执行某个方法的字节码时，另一个线程会出现？

1 线程 -> 1 实例 - 类 Foo ==没问题。

X 线程 -> 1 实例 - 类 Foo == 需要处理 这很清楚.

X 个线程 -> X 个相应 实例 - 类 Foo == ??? ?

我应该确保方法中没有任何问题吗？ 如果该方法使用 instance 级别的变量，我可以确定它会使用正确的吗？

更新：

我发现我的问题有些人不清楚，这里有一个数字示例

我有一个类类型为 Foo 的对象，它没有同步！！

我有 5 个该 Foo 实例，每个实例中运行 5 个线程，并访问 instance 级参数，例如：

class FOO {
     private SomeObject someObject=new SomeObject();

     private void problematicMethod(Data data) {
         someObject.doSomethingWithTheData(data);
         data.doSomethingWithSomeObject(someObject); 
// any way you want it use the data or export the data
     }
}

我问这里有没有问题，因为这个类只有 1 个字节码和这个对象的 5 个实例可以访问这个字节码，所以如果我想防止它们在同一个字节码上重叠，我该怎么办？

谢谢， 亚当。

Answer 1

我了解到每个类加载器都会将每个类字节码加载到内存中一次，因此当一个线程正在执行某个方法的字节码时，另一个线程会出现？

类加载和字节码在这里无关紧要。字节码是一组类似汇编的指令，JVM 将其解释并编译为本机机器码。多个线程可以安全地遵循编码到字节码中的指令集。

1 个线程 -> 1 个实例 - Test 类，没问题

大部分是正确的。如果只有一个线程，那么没有任何立即需要使任何线程安全。但是，忽略线程安全会限制增长和可重用性。

X 线程 -> 1 个实例 - Test 类，需要处理，这一点很清楚。

嗯，是的，出于线程可见性的原因并确保关键区域以原子方式执行，使用同步或锁定技术非常重要。当然，这一切都取决于对吧？！如果您的类没有状态（实例或类变量），那么您实际上不需要使其成为线程安全的（想想像 Java 的 Executors、Arrays、Collections 类这样的实用程序类）。

X 个线程 -> X 个各自的实例 - Test 类，????

如果每个线程都有自己的 Test 类实例，并且没有一个实例在多个线程之间共享，那么这与您的第一个示例相同。如果一个 Test 实例被两个或多个线程引用，那么这与您的第二个示例相同。

如果该方法使用类级别的变量，我可以确定它会使用正确的吗？

类变量是 Java 中的 static 变量。已经发布了两个答案，强调使用synchronized 防止多个线程同时修改类变量的重要性。没有提到使用synchronized 或volatile 确保您看不到类变量的陈旧版本的重要性。

Answer 2

您需要在共享资源上进行同步。如果该资源是类级别的字段，则应在类本身上进行同步：

public class Foo {
  private static int someNumber = 0;
  // not thread safe
  public void inc_unsafe()  { 
    someNumber++;
  }

  // not thread safe either; we are sync'ing here on an INSTANCE of
  // the Foo class
  public synchronized void inc_also_unsafe()  { 
    someNumber++;
  }

  // here we are safe, because for static methods, synchronized will use the class
  // itself
  public static synchronized void inc_safe()  { 
    someNumber++;
  }

  // also safe, since we use the class itself
  public static synchronized void inc_also_safe()  { 
    synchronized (Foo.class) {
      someNumber++;
    }
  }
}

请注意，{{java.util.concurrent}} 提供了比 Java 的 {{synchronized}} 关键字更多的方法来保护共享数据。看看它，因为它可能是你想要的。

(对于任何想要声称 int 递增已经是线程安全的人，请注意这只是一个示例，基本概念可以应用于任何事情。)

Answer 3

添加到 dave 的 answer，如果您有多个静态方法作用于不同的静态成员，最好在单独的静态对象上同步。

public class Foo {
  private static int someNumber = 0;
  private static int otherNumber = 0;
  private static final Object lock1 = new Object();
  private static final Object lock2 = new Object();

  public static void incSomeNumber() {
    synchronized (lock1) {
      someNumber++;
    }
  }

  public static void incOtherNumber() {
    synchronized (lock2) {
      otherNumber++;
    }
  }
}

这样，两个不同的线程可以同时调用incSomeNumber和incOtherNumber，而不会卡在同步上。

---

编辑

这是与AtomicInterger 相同的示例。请注意，不需要显式锁定。 AtomicIntergers 上的所有操作都是原子的，并使用硬件操作实现。因此它们会带来更好的性能。

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Foo {
  private static AtomicInteger someNumber = new AtomicInteger(0);
  private static AtomicInteger otherNumber = new AtomicInteger(0);

  public static int incSomeNumber() {
    return someNumber.incrementAndGet();
  }

  public static int incOtherNumber() {
    return otherNumber.incrementAndGet();
  }
}

Answer 4

所有线程都应该转到同一个类加载器。使用 FOo.class 的 10 个线程，所有 10 个线程都将具有相同的确切对象。在不同的类加载器中获得相同类的唯一方法是如果

a) 你编写了自己的代码来实现类加载器的魔法
b) 你做了一些奇怪的事情，比如在战争中和共享的 tomcat lib 文件夹中都包含你的代码......并且做了正确的事件序列以导致从不同的地方加载 2 个副本。

在所有正常情况下..您创建一个类，该类对象只有 1 个副本，并且 (this) 上的所有同步都将在您的整个应用程序中进行。

Answer 5

我认为，作为局部变量的实例变量对于每个线程都是唯一的。所以默认情况下它是线程安全的。但是是的，它仍然需要通过同步来照顾。