多線程陷阱（所有靜態初始化塊中的代碼不一定是類初始化操作）

http://blog.csdn.net/bornforit/article/details/6898929

 

大家先看一個程式：

[java] view plaincopyprint?
 

  
<SPAN style="FONT-FAMILY: SimHei">public class StaticThreadInit {  
  
    static {  
  
        Thread t = new Thread() {  
  
            public void run() {  
  
                System.out.println("進入run方法");  
  
                System.out.println("1------" + website);  
  
                website = "www.leegang.org";  
  
                System.out.println("2------" + website);  
  
                System.out.println("退出run方法");  
  
            }  
  
        };  
  
        t.start();  
  
        try {  
  
            t.join();  
  
        } catch (InterruptedException e) {  
  
            e.printStackTrace();  
  
        }  
  
    }  
  
    static String website = "www.crazyit.org";  
  
  
  
    public static void main(String args[]) {  
  
        System.out.println("main：" + StaticThreadInit.website);  
  
    }  
  
}</SPAN>  
 
public class StaticThreadInit {static {Thread t = new Thread() {public void run() {System.out.println("進入run方法");System.out.println("1------" + website);website = "www.leegang.org";System.out.println("2------" + website);System.out.println("退出run方法");}};t.start();try {t.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}static String website = "www.crazyit.org";public static void main(String args[]) {System.out.println("main：" + StaticThreadInit.website);}}
運行結果：
進入run方法
為什麼會這樣呢？website的值為什麼沒列印出來呢？下邊我們來分析下這段程式的執行過程：
    main線程試圖訪問StaticThreadInit.website的值，此時StaticThreadInit尚未被初始化，因此main線程開始對該類執行初始化。初始化過程主要分為兩個步驟：一是為該類所有靜態field分配記憶體，二是調用靜態初始化塊的代碼執行初始化。因此main線程首先會為StaticThreadInit類的website field分配記憶體空間，此時的website的值為null，接著，main線程開始執行StaticThreadInit類的靜態初始化塊。該代碼塊建立並啟動一個新的線程，並調用了新線程的join()方法，這意味著main線程必須等待新線程執行結束後才能向下執行。新線程開始執行之後，首先執行System.out.println("進入run方法");代碼，這就是運行該程式時看到的第一行輸出。接著程式試圖執行System.out.println(website);問題出現了，StaticThreadInit類正由main線程執行初始化，因此新線程會等待main線程對StaticThreadInit類執行初始化結束。這時候就滿足了死結條件：兩個線程互相等待對方執行，因此都不能向下執行。因此程式執行到此就出現了死結，程式沒法執行下去了。
    
出現死結的關鍵原因是程式調用了t.join()。下面分析將t.join()注釋後的程式運行情況：
main：www.crazyit.org
進入run方法
1------www.crazyit.org
2------www.leegang.org
退出run方法
    下面分析下執行過程：
    main線程進入StaticThreadInit靜態初始化之後，同樣建立並啟動新的線程，這次主線程不會等待新線程，此時新線程只是處於就緒狀態，還未進入運行狀態。main線程繼續執行初始化操作，當完成初始化操作之後，main中的輸出語句也就可以完成了。接下來新線程才進入運行狀態，一次執行run方法。很明顯，產生上面運行結果的原因是調用一條線程的start()方法後，該線程並不會立即進入運行狀態，他將只是保持在就緒狀態。
    
為了改變這種狀態，在t.start()之後立即調用Thread.sleep()暫停當前程式線程，使得新線程立即獲得執行的機會，運行結果：
進入run方法
main：www.crazyit.org
1------www.crazyit.org
2------www.leegang.org
退出run方法
    下面分析下執行過程：   
    當main線程建立啟動一條新的線程時，然後主線程調用Thread.sleep()暫停自己，使得新線程獲得執行機會，但當新線程執行輸出website的值時，因為StaticThreadInit類還未初始化完成，因此新線程不得不放棄執行。線程調度器再次切換到main線程，mian線程於是完成website的初始化，至此StaticThreadInit類初始化完成。通常main線程不會立即切換回來執行新的線程，它會執行main方法裡的第一行代碼。
    這裡有一個實際問題：靜態初始化塊裡多線程對靜態field所賦的值根本不是初始值，它只是一次普通的賦值。再看下邊的代碼：
    [java] view plaincopyprint?
  

   
<SPAN style="FONT-FAMILY: SimHei"><SPAN style="FONT-SIZE: 16px">public class StaticThreadInit {  
   
    static {  
   
        Thread t = new Thread() {  
   
            public void run() {  
   
                website = "www.leegang.org";  
   
            }  
   
        };  
   
        t.start();  
   
        try {  
   
            Thread.sleep(1);  
   
        } catch (InterruptedException e) {  
   
            e.printStackTrace();  
   
        }  
   
    }  
   
    final static String website;  
   
    public static void main(String args[]) {  
   
        System.out.println("main：" + StaticThreadInit.website);  
   
    }  
   
}</SPAN></SPAN>  
  
public class StaticThreadInit {static {Thread t = new Thread() {public void run() {website = "www.leegang.org";}};t.start();try {Thread.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}final static String website;public static void main(String args[]) {System.out.println("main：" + StaticThreadInit.website);}}
    編譯上面的程式就會出錯：無法為最終變數website指定值。
    
從上面的錯誤提示可以看出：靜態初始化塊啟動的新線程根本不允許為website賦值，這表明，新線程為website的賦值根本不是初始化操作，只是一次普通的賦值。這個程式給我們的教訓是：分析一個程式不能僅僅停留在靜態代碼上，而是應該從程式執行過程來把握程式的運行細節。
不要認為所有放在靜態初始化塊中的代碼就一定是類初始化操作，靜態初始化塊中啟動新線程的run方法只是新線程的線程執行體，並不是類初始化操作。類似地，不要認為所有在非靜態初始化塊中的代碼就一定是對象初始化操作，非靜態初始化塊中啟動新的線程的run方法只是新線程的線程執行體，並不是對象初始化操作。