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为什么Java多线程可以访问主线程的局部变量?

来源:图灵教育
时间:2025-03-20 17:22:08

为什么java多线程可以访问主线程的局部变量?

Java多线程和局部变量:对堆栈封闭进行深入探讨

变量访问是Java多线程编程中的核心问题。本文讨论了一个常见的问题:为什么Java多线程可以访问主线程的局部变量?以下代码片段显示了这一现象:

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        int point = 10; // 位置1
        Runnable runnable = () -> {
            System.out.println(point); // 位置2
        };
        Thread thread1 = new Thread(runnable);
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            System.out.println(point); // 位置3
        });
        thread2.start();
    }
}

位置2和位置3的线程似乎访问了主线程(位置1)的point变量。这不是变量共享,而是堆栈关闭的结果。

堆栈封闭是一种线程封闭技术,为每个线程创建局部变量的私有副本。 当线程启动时,point的值将被复制到线程的私人堆栈空间中。因此,线程“访问”的不是主线程的原始变量,而是它自己的副本。该副本在创建时被赋值,但后来只被阅读,主线程中的point无法修改。

在创建线程之前修改point的值:

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public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        int point = 10; // 位置1
        point = 20; // 修改point
        Runnable runnable = () -> {
            System.out.println(point); // 位置2
        };
        // ... (rest of the code)
    }
}

由于修改后创建了副本,位置2和位置3将打印修改后的值(20)。

进一步说明:

使用Atomicreference更清楚地说明局部变量的封闭性:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicReference<User> user = new AtomicReference<>(new User());
        Runnable runnable = () -> {
            user.set(new User("name1"));
        };
        Thread thread1 = new Thread(runnable);
        Thread thread2 = new Thread(() -> user.set(new User("name2")));
        thread1.start();
        thread2.start();
        System.out.println(user); // Atomicreference的输出结果取决于Atomicreference的特性
    }

    static class User {
        String name;
        User(String name){this.name = name;}
        @Override
        public String toString() { return "User{" + "name='" + name + '\'' + '}'; }
    }
}

即使线程试图修改user,除非使用atomicreference进行修改,否则Atomicreference确保主线程仍然看到初始值。

结论:

Java巧妙地解决了多线程访问局部变量的并发问题。虽然线程似乎可以访问其他线程的局部变量,但它们实际上操作自己的私人副本,以确保线程的安全。 这不是变量共享,而是值复制。

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