来来来，面试八股文？ 今天我们从什么叫"线程安全"聊起？

今日份的干粮：

1. 什么叫线程安全？
2. 线程安全与变量的关系？
   • 变量又与堆/栈/静态存储区有密切关系

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什么叫线程安全？

我们以常见的一行代码i++ ,i-- 为例， 计算机的操作姿势可能与你想象的不一样。

在大多数计算机中， 给变量自增并不是原子操作， 需要下面三步：
① 将变量值加载进寄存器
② 寄存器自增/自减值
③ 将寄存器值加载回原变量

多线程环境下，如果你不使用一些原子锁操作：
线程A ( i++ )可能只执行了前面两步后，之后CPU轮询切换到其他线程或者线程A被抢占CPU； 线程B ( i-- )欻欻执行完所有的三步；

当线程A重新获得CPU，执行第三步， 一下子影响了线程B的执行预期。

image

上图栩栩如生、动静相宜地描述了 啥叫线程安全，这就是线程不安全! ☹️

你能遇到的问题，在平台这里都不叫问题。
上面的问题可以使用原子锁Interlocked， https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.interlocked?view=net-5.0。

更多的关于线程安全的八股文 (请看这个，这个我面试腾讯考过，这个题目O了（https://www.cnblogs.com/JulianHuang/p/11765397.html）)

线程安全？ #变量#

线程安全的着力点，或者说问题的出发点是变量

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栈区（stack）	由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数、局部变量
堆区（heap）	一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序可能不定时回收
全局区（静态区）（static）	全局变量和静态变量的存储是放在一块的，程序结束后系统释放
文字常量区	常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
程序代码区	存放函数体的二进制代码

using System;
public class StaticTest
{
    static int count;
    int number;

    public StaticTest()
    {
        count = count + 1;
        number = count;
    }

    public void display()
    {
       Console.WriteLine("object={0}:count={1}", number, count); 
    }
}

class MainTest
{
    public static void Main()
    {
        StaticTest a = new StaticTest();
        a.display();
    }
}

image

• 不要认为number是值类型，就存储在栈区
• 引用类型的值指向堆区(引用)， 引用的值通常是32位或64位整形
• 局部变量的值存储在栈区

1. 静态成员：线程非安全

类的静态变量即类变量，位于全局区(静态区)，为所有对象共享，一旦静态变量被修改，其他对象对修改均可见，故线程非安全。

2.实例成员：单例模式（只有一个对象实例存在）线程非安全，非单例线程安全。

类的实例成员(非静态成员)为实例所有，在堆中分配，若在系统中只存在一个此类实例，在多线程环境下，“犹如”静态变量那样，被某个线程修改后，其他线程对修改均可见，故线程非安全；

如果每个线程执行都是使用不同对象，那实例成员的修改将互不影响，故线程安全。

3. 局部变量：线程安全

每个线程执行时将会把局部变量放在各自栈帧的工作内存中，线程间不共享，故不存在线程安全问题。