Статический и изменчивый в Java: разъяснение разницы для многопоточных приложений

В Java концепции статического и изменчивого играют решающую роль в управление областью переменных и видимостью между потоками. Хотя эти термины часто кажутся взаимозаменяемыми, на самом деле они демонстрируют различное поведение, влияющее на производительность и корректность приложения.

Что такое статический и нестабильный?

• Статический Переменные являются общими для всех экземпляров класса, независимо от количества контекстов потока. Каждый класс имеет только одну статическую переменную с определенным именем.
• Изменчивые переменные, с другой стороны, гарантированно будут видны всем потокам. Однако, в отличие от статических переменных, каждый экземпляр класса имеет собственную копию изменчивой переменной.

Volatile != Static

Одно из распространенных заблуждений заключается в том, что Летучий подразумевает наличие одной копии переменной во всех потоках. Однако это не так. Volatile только гарантирует, что копии локального кэша потока будут немедленно очищены, вместо того, чтобы потенциально ожидать обновлений от других потоков.

Статические переменные могут быть доступны всем потокам, но это не означает, что они не кэшируются локально потоками. . Это может привести к ситуациям, когда потоки имеют устаревшие значения в своем локальном кеше.

Зачем использовать Volatile?

Хотя статические переменные могут быть полезны для совместного использования данных между всеми потоками в класс, они могут быть проблематичными в многопоточных сценариях. Без надлежащей синхронизации несколько потоков, обращающихся к статическому значению, могут привести к повреждению данных.

Изменчивые переменные позволяют избежать таких проблем с параллелизмом. Объявляя переменную как изменчивую, мы заставляем потоки всегда считывать глобальное значение, а не полагаться на кэшированные значения.

Когда использовать статические или изменчивые

• Используйте static, когда вам нужно одно общее значение для всех экземпляров класса.
• Используйте изменчивое, когда вам нужно одно видимое значение во всех потоках, которое гарантированно будет обновляется без кэширования.
• Используйте статическую изменчивость, если вы хотите использовать значение во всех потоках и избежать локального кэширования значений.

Внимание: Volatile не является заменой синхронизации.

Хотя Volatile обеспечивает видимость, он не гарантирует атомарность или потокобезопасность операций. Для задач, требующих синхронизированных операций, следует использовать соответствующие примитивы синхронизации, такие как блокировки или класс AtomicInteger.