Java のスレッド セーフのために静的よりも揮発性を使用するのはどのような場合ですか?

Java の Volatile と Static: 違いを理解する

Java では、volatile と static の概念が変数の可視性を制御する上で重要な役割を果たします。

静的変数

静的変数は、クラスのすべてのインスタンス間で共有されます。複数のオブジェクトが作成された場合でも、初期化は 1 回だけ行われます。ただし、これは必ずしも静的変数が本質的にスレッドセーフであることを意味するわけではありません。各スレッドには静的変数の独自のローカル キャッシュ コピーが存在する可能性があり、データの不整合の問題が発生する可能性があります。

揮発性変数

一方、揮発性変数は、すべてのスレッドが変数に対して一貫したビューを持っていること。スレッドによって揮発性変数にアクセスする場合、キャッシュされたコピーは使用されず、実際の値は常に共有メモリから取得されます。これにより、スレッド間のデータの一貫性が保証されますが、スレッドの安全性は保証されません。揮発性変数への同時アクセスでも、競合状態を防ぐために同期が必要です。

主な違い

主な違いを要約すると、

• 静的変数にはすべてのオブジェクトで共有される単一のコピーがありますが、揮発性変数にはオブジェクトごとに 1 つのコピーがあります。
• 静的変数はクラスのインスタンスを作成せずにアクセスできますが、揮発性変数はクラスのインスタンスを通じてアクセスされます。
• Volatile 変数はスレッドの可視性を保証しますが、static 変数はそうではありません。

Static ではなく Volatile を使用する場合

静的変数であっても、クラスのすべてのインスタンスにわたって単一の値を持つことは、スレッドセーフなデータ アクセスにとって常に好ましい選択肢であるとは限りません。複数のスレッドが変数に同時にアクセスして変更する状況では、volatile はスレッドの可視性を確保し、データの不整合を回避するために不可欠なツールになります。ただし、volatile を使用しても、アトミックな操作を強制するために必要な適切な同期の必要性が排除されるわけではないことに注意することが重要です。

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