【转】多线程陷阱（所有静态初始化块中的代码不一定是类初始化操作）

大家先看一个程序：

<span style="font-family:SimHei;">public class StaticThreadInit {
    static {
        Thread t = new Thread() {
            public void run() {
                System.out.println("进入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>

运行结果：

进入run方法

为什么会这样呢？website的值为什么没打印出来呢？下边我们来分析下这段程序的执行过程：

    main线程试图访问StaticThreadInit.website的值，此时StaticThreadInit尚未被初始化，因此main线程开始对该类执行初始化。初始化过程主要分为两个步骤：一是为该类所有静态field分配内存，二是调用静态初始化块的代码执行初始化。因此main线程首先会为StaticThreadInit类的website field分配内存空间，此时的website的值为null，接着，main线程开始执行StaticThreadInit类的静态初始化块。该代码块创建并启动一个新的线程，并调用了新线程的join()方法，这意味着main线程必须等待新线程执行结束后才能向下执行。新线程开始执行之后，首先执行System.out.println("进入run方法");代码，这就是运行该程序时看到的第一行输出。接着程序试图执行System.out.println(website);问题出现了，StaticThreadInit类正由main线程执行初始化，因此新线程会等待main线程对StaticThreadInit类执行初始化结束。这时候就满足了死锁条件：两个线程互相等待对方执行，因此都不能向下执行。因此程序执行到此就出现了死锁，程序没法执行下去了。

 

出现死锁的关键原因是程序调用了t.join()。下面分析将t.join()注释后的程序运行情况：

main：www.crazyit.org

进入run方法

1------www.crazyit.org

2------www.leegang.org

退出run方法

下面分析下执行过程：

main线程进入StaticThreadInit静态初始化之后，同样创建并启动新的线程，这次主线程不会等待新线程，此时新线程只是处于就绪状态，还未进入运行状态。main线程继续执行初始化操作，当完成初始化操作之后，main中的输出语句也就可以完成了。接下来新线程才进入运行状态，一次执行run方法。很明显，产生上面运行结果的原因是调用一条线程的start()方法后，该线程并不会立即进入运行状态，他将只是保持在就绪状态。

为了改变这种状态，在t.start()之后立即调用Thread.sleep()暂停当前程序线程，使得新线程立即获得执行的机会，运行结果：

进入run方法

main：www.crazyit.org

1------www.crazyit.org

2------www.leegang.org

退出run方法

下面分析下执行过程：

当main线程创建启动一条新的线程时，然后主线程调用Thread.sleep()暂停自己，使得新线程获得执行机会，但当新线程执行输出website的值时，因为StaticThreadInit类还未初始化完成，因此新线程不得不放弃执行。线程调度器再次切换到main线程，mian线程于是完成website的初始化，至此StaticThreadInit类初始化完成。通常main线程不会立即切换回来执行新的线程，它会执行main方法里的第一行代码。

    这里有一个实际问题：静态初始化块里多线程对静态field所赋的值根本不是初始值，它只是一次普通的赋值。再看下边的代码：

<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>

    编译上面的程序就会出错：无法为最终变量website指定值。

 

从上面的错误提示可以看出：静态初始化块启动的新线程根本不允许为website赋值，这表明，新线程为website的赋值根本不是初始化操作，只是一次普通的赋值。这个程序给我们的教训是：分析一个程序不能仅仅停留在静态的代码上，而是应该从程序执行过程来把握程序的运行细节。

不要认为所有放在静态初始化块中的代码就一定是类初始化操作，静态初始化块中启动新线程的run方法只是新线程的线程执行体，并不是类初始化操作。类似地，不要认为所有在非静态初始化块中的代码就一定是对象初始化操作，非静态初始化块中启动新的线程的run方法只是新线程的线程执行体，并不是对象初始化操作。