Java多線程與局部變量：深入探討堆棧封閉
java多線程編程中，變量訪問是核心問題。本文探討一個常見疑問：為什么Java多線程可以訪問主線程的局部變量？以下代碼片段展示了這個現象：
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的線程似乎訪問了主線程（位置1）的point變量。這并非變量共享，而是堆棧封閉的結果。
堆棧封閉是一種線程封閉技術，它為每個線程創建局部變量的私有副本。 當線程啟動時，point的值會被復制到該線程的私有棧空間中。因此，線程“訪問”的并非主線程的原始變量，而是其自身的副本。這個副本在創建時被賦值，但之后是只讀的，無法修改主線程中的point。
如果在創建線程前修改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) } }
位置2和位置3將打印修改后的值（20），因為副本是在修改后創建的。
進一步說明：
以下示例使用AtomicReference更清晰地說明局部變量的封閉性：
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); // 輸出結果取決于AtomicReference的特性 } static class User { String name; User(String name){this.name = name;} @Override public String toString() { return "User{" + "name='" + name + ''' + '}'; } } }
即使線程嘗試修改user，AtomicReference保證了主線程看到的仍然是初始值，除非使用AtomicReference的方法進行修改。
結論：
Java通過堆棧封閉機制巧妙地解決了多線程訪問局部變量的并發問題。雖然看起來線程可以訪問其他線程的局部變量，但實際上它們操作的是各自私有的副本，從而保證了線程安全。 這并非變量共享，而是值復制。
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