为何 i++ 真的是线程不安全的

2024-02-15 07:34:03

多线程中的 i++ 陷阱：揭示其线程不安全性

线程安全性的重要性

在当今快节奏的科技世界中，确保代码在多线程环境中平稳运行至关重要。线程安全性是指代码即使在多个线程同时访问和修改共享数据时也能正常运行。如果不注意线程安全性，可能会导致竞争条件，从而导致意外行为和不可预测的结果。

i++ 的本质

i++ 操作看似简单，但它是一个涉及两个步骤的非原子性操作。它首先获取变量 i 的值，然后将该值加 1 并将其存储回 i。不幸的是，这个过程不是一个不可中断的单一操作，这意味着它可以被其他线程的执行打断。

多线程环境中的危险

在多线程环境中，i++ 的非原子性本质会产生线程安全问题。考虑以下场景：两个线程（A 和 B）同时执行 i++ 操作。线程 A 获取 i 的值为 1，但线程 B 也获取了相同的值。然后，线程 A 将 i 的值加 1 并存储回 i，使其变为 2。然而，线程 B 也将 i 的值加 1 并存储回 i，但它使用的是旧值 1，而不是更新后的值 2。结果，i 的最终值为 2，而不是预期的 3。

代码示例

为了进一步说明 i++ 在多线程环境中的危险性，让我们考虑以下代码示例：

public class UnsafeIncrement {

    private static int i = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            for (int j = 0; j < 100000; j++) {
                i++;
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            for (int j = 0; j < 100000; j++) {
                i++;
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();

        try {
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("Final value of i: " + i);
    }
}