一、前言
最近在工作上用到了一個靜態方法，跟同事交流的時候，被一個問題給問倒了，只怪基礎不扎實...
問題大致是這樣的，“在多線程環境下，靜態方法中的局部變量會不會被其它線程給污染掉？”；
我當時的想法：方法中的局部變量在運行的時候，是存在JAVA棧中的，方法運行結束，局部變量也就都彈光了，理論上單線程的話是不會有問題的，我之所以不知道，是因為不清楚在JAVA內存模型中，一個線程對應一個棧，還是多個線程共享一個棧...
其實如果知道每個線程都有一個自己的JAVA棧的話，問題也就很清楚了，不會被其它線程給污染掉；
當然，問題并不能止于此，這個問題已經暴露出自己對這方面比較薄弱，因此打算對JAVA內存模型和多線程并發問題做個小小總結；
二、JAVA中的內存模型
程序運行的時候，內存主要由以下部分組成：
- 堆：所有線程共享一個堆；存放的都是new 出來的對象；由垃圾回收器回收；
- 方法區：所有線程共享一個方法區；里面存放的內容有點雜，可以認為是除堆和棧中的其它東西（如類信息，靜態變量，常量，代碼等）；Java虛擬機規范規定可以不對方法區進行垃圾回收，當并不是不回收，主要看具體虛擬機的實現，比如可以回收一些廢棄常量和無用的類；
- 程序計數器：也叫PC,存放下一條指令所在單元的地址的地方;
- JAVA棧：每個線程都有一個自己的JAVA棧;存放的一般是方法的局部變量，方法出口信息等；方法調用過程中，自動壓棧出棧；ps：棧空間大小是有限制的；
- 本地方法棧：與JAVA棧類似，區別是使用的對象不一樣，本地方法棧是給Native方法使用的，JAVA棧是給JAVA方式使用的；
附一張圖片，會對java虛擬機有個整體的認識；
圖片來自https://www.zybuluo.com/867976167/note/51071
三、多線程訪問共享內存情況
當多個線程執行同一個方法的時候，
什么時候可能會出現異常結果：
多個線程共享一塊內存區域，在不加任何保護情況下，對其操作；
什么時候可能會得到正確的結果：
不使用共享內存，每個線程內存空間相互獨立；
多線程共享一塊內存區域，但是對這塊共享區域加鎖訪問；
四、實例說明
情況一（多個線程共享一塊內存區域，在不加任何保護情況下，對其操作）：
寫一個含靜態方法的類，求和，方法內用了一個靜態全局s（多個線程可以同時訪問）：
package com.pichen.java.static_; public class StaticTest { private static int s = 0; public static int sum(int n){ s = 0; for(int i = 0; i <= n; i++){ s += i; try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } return s; } }
寫一個Thread，調用上面的靜態方法：
package com.pichen.java.static_; public class ThreadCount implements Runnable{ @Override public void run() { while(true){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() +":" +StaticTest.sum(100)); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
寫個Main函數，起三個線程，觀察運行結果，基本都是錯誤的：
package com.pichen.java.static_; public class Main { public static void main(String[] args) { ThreadCount t1 = new ThreadCount(); new Thread(t1).start(); ThreadCount t2 = new ThreadCount(); new Thread(t2).start(); ThreadCount t3 = new ThreadCount(); new Thread(t3).start(); } }
運行結果不符合預期：
Thread-0:13968
Thread-1:13968
Thread-2:13968
Thread-0:13033
Thread-1:13033
Thread-2:13033
Thread-1:14725
Thread-0:14725
原因：多個線程同時對靜態全局變量s進行操作導致；
ps：這里的例子是靜態全局變量s，其實有很多種情況會引起結果異常問題，如在main方法中new出了一個對象，new出來的對象是存放在堆中的，多個線程共享，此時如果多線程同時操作該對象的話，也是有可能產生錯誤結果；
情況二（不使用共享內存，每個線程內存空間相互獨立）：
修改靜態sum方法，使用局部變量s，如下：
package com.pichen.java.static_; public class StaticTest { private static int s = 0; public static int sum(int n){ int s = 0; for(int i = 0; i <= n; i++){ s += i; try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } return s; } }
運行程序，結果正確：
Thread-1:5050 Thread-0:5050 Thread-2:5050 Thread-0:5050 Thread-2:5050 Thread-1:5050 Thread-0:5050
情況三（多線程共享一塊內存區域，但是對這塊共享區域加鎖訪問）：
package com.pichen.java.static_; public class StaticTest { private static int s = 0; public synchronized static int sum(int n){ s = 0; for(int i = 0; i <= n; i++){ s += i; try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } return s; } }
運行程序，結果正確：
Thread-1:5050
Thread-0:5050
Thread-2:5050
Thread-0:5050
Thread-2:5050
Thread-1:5050
Thread-0:5050
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