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代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代码时，另一个线程出现了？

1 线程 -> 1 实例 - 类 Foo == 没问题。

X 线程 -> 1 实例 - 类 Foo == 需要处理，这一点很明确。

X 线程 -> X 个 实例 - 类 Foo == ????

我应该确保没有任何混乱方法？ 如果该方法使用实例级别变量，我可以确定它将使用正确的变量吗？

更新：

我发现我的问题对某些人来说不清楚，这是一个数字示例，

我有一个类类型Foo的对象，它没有同步！

我有 5 个 Foo 实例，每个实例都有 5 个线程运行，并访问实例 级别参数，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
     }
}

我问这里是否有问题，因为该类只有 1 字节代码和该对象的 5 实例访问该字节代码，所以如果我想防止它们在同一字节代码上重叠， 我应该怎么办？

谢谢， 亚当.

Answer 1

我了解到，每个类加载器都会将每个类字节代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代码时，另一个线程就会出现？

类加载和字节代码在这里无关紧要。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代码。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，则不需要立即确保任何线程安全。然而，忽略线程安全会限制增长和可重用性。

X 个线程 -> 1 个实例 - 类 Test，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相当重要。当然，这一切都取决于对吗？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线程安全（想想像 Java 的 Executors 、 Arrays 这样的实用程序类>，Collections 类）。

X 个线程 -> X 各自的实例 - Test 类，？？？

如果每个线程都有自己的 Test 类实例，并且多个线程之间没有共享任何单个实例，那么这与您的第一个示例相同。如果 Test 的实例被两个或多个线程引用，那么这与第二个示例相同。

如果该方法使用类级别变量，我可以确定它将使用正确的变量吗？

类变量是 Java 中的静态变量。已经发布了两个答案，它们强调使用同步来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 来确保您不会看到类变量的过时版本的重要性。

Answer 2

您需要同步共享资源。如果该资源是类级字段，则应该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物。）

Answer 3

添加到戴夫的答案 ，如果您有多个作用于不同静态成员的静态方法，最好在单独的静态对象上进行同步。

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，两个不同的线程就可以同时调用 incSomeNumber 和 incOtherNumber，而不会陷入同步困境。

---

编辑

这是与AtomicInterger相同的示例。请注意，不需要显式锁定。 AtomicInterger 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

所有线程都应该进入同一个类加载器。 10 个线程使用 FOo.class，所有 10 个线程都将具有相同的对象。在不同的类加载器中获得相同类的唯一方法是：

a）您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，比如将你的代码包含在一个 war 中，以及一个共享的 tomcat lib 文件夹中......并且执行了正确的事件顺序，导致从不同的位置加载 2 个副本。

在所有正常情况下......您创建一个类，该类对象恰好有 1 个副本，并且（此）上的所有同步都将跨您的整个应用程序。

Answer 5

我认为，实例变量作为局部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。