Java线程间共享实例的困惑：为何同一Abs对象被多线程共享？

示例代码 #

Abs类 #

class Abs
{
    int x = 0;
    public void increment ( )
    {
        x++;
        System.out.println( x );
    }
}

Task1线程类 #

class Task1 extends Thread
{
    Abs t;
    public Task1 ( Abs x ) { t = x; }
    public void run ( ) { t.increment(); }
}

Multi主类 #

public class Multi
{
    public static void main ( String args[] )
    {
        Abs obj = new Abs();
        Task1 t1 = new Task1( obj );
        Task1 t2 = new Task1( obj );

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

问题背景 #

上述代码中，obj的成员变量x会在线程t1和t2间共享，可能引发竞态条件，出现如下输出：

2
2

原因是obj存储在堆内存中，被两个线程共享。

用户困惑 #

每个Task1线程都拥有一个Abs类型的实例成员t，构造方法中赋值为传入的Abs对象（t=x;）。认为每个线程的实例成员位于线程栈中，所以每个线程会拥有独立的Abs对象，obj不会被共享。想知道为何实际是共享的？

解答 #

你核心的误区是混淆了引用变量和实际对象的区别，以及Java中内存存储的规则：

1. 引用变量 vs 实际对象：
   • Task1类中的t是一个引用类型变量，它的作用是存储一个内存地址，指向堆内存中的Abs对象。
   • Abs obj = new Abs();语句里，new Abs()才是真正在堆内存中创建的Abs对象，obj只是指向这个对象的引用。
2. 内存存储位置：
   • 线程栈中存储的是线程执行时的局部变量、方法调用栈帧等，而Task1的实例成员t属于Task1对象本身，Task1对象是创建在堆内存中的（包括t1和t2这两个Task1实例）。
   • 关键是：你创建t1和t2时，传入的是同一个obj引用，所以t1.t和t2.t这两个引用变量存储的是同一个堆内存地址，指向的是同一个Abs对象。
3. 竞态条件的根源：
   当两个线程调用t.increment()时，操作的是堆上同一个Abs对象的x变量，自然会出现共享资源的竞态问题，导致两次输出都是2的情况。

简单来说：不是每个线程拥有独立的Abs对象，而是两个线程的引用都指向了同一个Abs对象，所以操作的是同一份数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者AAA