1. 背景

1.1 static修饰类变量、方法、方法块。  public + static = 该变量任何类都可以直接访问,而且无需初始化类,直接使用 类名.static 变量

1.2 多个线程同时对共享变量进行读写时,很有可能会出现并发问题.(存在共享数据时才需要考虑线程安全)

1.3 public static List<String> list = new ArrayList(); 这个 list 如果同时被多个线程访问的话,就有线程安全的问题。

2. 解决方法

2.1特定策略解决线程安全问题

2.1.1 修改线程模型。即不在线程之间共享该状态变量。一般这个改动比较大,需要量力而行。

2.1.2 将对象变为不可变对象。有时候实现不了。

2.1.3 synchronized和Lock都可以实现同步。简单点说,就是在你修改或访问可变状态时加锁,独占对象,让其他线程进不来。

2.1.4 就是设计线程安全类。

2.2 Java中的解决方法

2.2.1把线程不安全的 ArrayList 换成 线程安全的 CopyOnWriteArrayList;

2.2.2 每次访问时,手动加锁。

3.细节问题

3.1 该方法内部只能调用同样被 static 修饰的方法,不能调用普通方法

3.2 static 方法内部的变量在执行时是没有线程安全问题的

3.3 静态块只能调用同样被 static 修饰的变量,并且 static 的变量需要写在静态块的前面,不然编译也会报错

4.初始化时机

父类静态变量初始化
父类静态块初始化
子类静态变量初始化
子类静态块初始化
main 方法执行
父类构造器初始化
子类构造器初始化

4.1 父类的静态变量和静态块比子类优先初始化;

4.2  静态变量和静态块比类构造器优先初始化。

5.Final

5.1 被 final 修饰的类,表明该类是无法继承的;

5.2 被 final 修饰的方法,表明该方法是无法覆写的;

5.3 被 final 修饰的变量,说明该变量在声明的时候,就必须初始化完成,而且以后也不能修改其内存地址。

6.try catch finally

6.1 finally 先执行后,再抛出 catch 的异常;

6.2 最终捕获的异常是 catch 的异常,try 抛出来的异常已经被 catch 吃掉了,所以当我们遇见 catch 也有可能会抛出异常时,我们可以先打印出 try 的异常,这样 try 的异常在日志中就会有所体现。

7.volatile

7.1 概念:volatile 的意思是可见的,常用来修饰某个共享变量,意思是当共享变量的值被修改后,会及时通知到其它线程上,其它线程就能知道当前共享变量的值已经被修改了。

7.2 基础知识:在多核 CPU 下,为了提高效率,线程在拿值时,是直接和 CPU 缓存打交道的,而不是内存。主要是因为 CPU 缓存执行速度更快,比如线程要拿值 C,会直接从 CPU 缓存中拿, CPU 缓存中没有,就会从内存中拿,所以线程读的操作永远都是拿 CPU 缓存的值。

7.2.1 其中存在的问题:CPU 缓存中的值和内存中的值可能并不是时刻都同步,导致线程计算的值可能不是最新的,共享变量的值有可能已经被其它线程所修改了,但此时修改是机器内存的值,CPU 缓存的值还是老的,导致计算会出现问题。

7.2.2 机制:就是内存会主动通知 CPU 缓存。当前共享变量的值已经失效了,你需要重新来拉取一份,CPU 缓存就会重新从内存中拿取一份最新的值。

7.3 原理:volatile 关键字就会触发这种机制,加了 volatile 关键字的变量,就会被识别成共享变量,内存中值被修改后,会通知到各个 CPU 缓存,使 CPU 缓存中的值也对应被修改,从而保证线程从 CPU 缓存中拿取出来的值是最新的。

7.3.1 原理图:

原理图相关解释:从图中我们可以看到,线程 1 和线程 2 一开始都读取了 C 值,CPU 1 和 CPU 2 缓存中也都有了 C 值,然后线程 1 把 C 值修改了,这时候内存的值和 CPU 2 缓存中的 C 值就不等了,内存这时发现 C 值被 volatile 关键字修饰,发现其是共享变量,就会使 CPU 2 缓存中的 C 值状态置为无效,CPU 2 会从内存中重新拉取最新的值,这时候线程 2 再来读取 C 值时,读取的已经是内存中最新的值了。

8.transient

transient 关键字我们常用来修饰类变量,意思是当前变量是无需进行序列化的。在序列化时,就会忽略该变量,这些在序列化工具底层,就已经对 transient 进行了支持。

9.default

default 关键字一般会用在接口的方法上,意思是对于该接口,子类是无需强制实现的,但自己必须有默认实现

10.1 如何证明static静态变量和类无关?

10.1 我们不需要初始化类就可直接使用静态变量;

10.2 我们在类中写个 main 方法运行,即便不写初始化类的代码,静态变量都会自动初始化;

10.3 静态变量只会初始化一次,初始化完成之后,不管我再 new 多少个类出来,静态变量都不会再初始化了。

注意:不仅仅是静态变量,静态方法块也和类无关

11. 常常看见变量和方法被static和final俩个关键字修饰,为什么这么做?

11.1 变量和方法与类无关,可以直接使用,使用比较方便;

11.2 强调变量内存地址不可变,方法不可继承覆写,强调了方法内部的稳定性。

12. catch中发生了未知异常,finally还会执行么?

12.1 会的,catch 发生了异常,finally 还会执行的,并且是 finally 执行完成之后,才会抛出 catch 中的异常。

不过 catch 会吃掉 try 中抛出的异常,为了避免这种情况,在一些可以预见 catch 中会发生异常的地方,先把 try 抛出的异常打印出来,这样从日志中就可以看到完整的异常了.

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