寫在前面
相信很多小伙伴都知道局部變量是線程安全的，那你知道為什么局部變量是線程安全的嗎？
前言
多個線程同時訪問共享變量時，會導致并發(fā)問題。那么，如果將變量放在方法內部，是不是還會存在并發(fā)問題呢？如果不存在并發(fā)問題，那么為什么不會存在并發(fā)問題呢？
著名的斐波那契數列
記得上學的時候，我們都會遇到這樣一種題目，打印斐波那契數列。斐波那契數列是這樣的一個數列：1、1、2、3、5、8、13、21、34...，也就是說第1項和第2項是1，從第3項開始，每一項都等于前2項之和。我們可以使用下面的代碼來生成斐波那契數列。
//生成斐波那契數列
public?int[]?fibonacci(int?n){
????//存放結果的數組
????int[]?result?=?new?int[n];
????//數組的第1項和第2項為1
????result[0]?=?result[1]?=?1;
????//計算第3項到第n項
????for(int?i?=?2;?i?????????result[i]?=?result[i-2]?+?result[i-1];
????}
????return?result;
}
假設此時有很多個線程同時調用fibonacci()方法來生成斐波那契數列，對于方法中的局部變量result，會不會存在線程安全的問題呢？答案是：不會?。?/strong>
接下來，我們就深入分析下為什么局部變量不會存在線程安全的問題！
方法是如何被執(zhí)行的？
我們以下面的三行代碼為例。
int?x?=?5;
int[]?y?=?fibonacci(x);
int[]?z?=?y;
當我們調用fibonacci(x)時，CPU要先找到fibonacci()方法的地址，然后跳轉到這個地址去執(zhí)行代碼，執(zhí)行完畢后，需要返回并找到調用方法的下一條語句的地址，也就是int[] z = y的地址，再跳到這個地址去執(zhí)行。我們可以將這個過程簡化成下圖所示。
這里需要注意的是：CPU會通過堆棧寄存器找到調用方法的參數和返回地址。
例如，有三個方法A、B、C，調用關系為A調用B，B調用C。在運行時，會構建出相應的調用棧，我們可以用下圖簡單的表示這個調用棧。
每個方法在調用棧里都會有自己獨立的棧幀，每個棧幀里都有對應方法需要的參數和返回地址。當調用方法時，會創(chuàng)建新的棧幀，并壓入調用棧；當方法返回時，對應的棧幀就會被自動彈出。
我們可以這樣說：棧幀是在調用方法時創(chuàng)建，方法返回時“消亡”。
局部變量存放在哪里？
局部變量的作用域在方法內部，當方法執(zhí)行完，局部變量也就沒用了?？梢赃@么說，方法返回時，局部變量也就“消亡”了。此時，我們會聯想到調用棧的棧幀。沒錯，局部變量就是存放在調用棧里的。此時，我們可以將方法的調用棧用下圖表示。
很多人都知道，局部變量會存放在棧里。如果一個變量需要跨越方法的邊界，就必須創(chuàng)建在堆里。
調用棧與線程
兩個線程就可以同時用不同的參數調用相同的方法。那么問題來了，調用棧和線程之間是什么關系呢？答案是：每個線程都有自己獨立的調用棧。我們可以使用下圖來簡單的表示這種關系。
此時，我們再看下文中開頭的問題：Java方法內部的局部變量是否存在并發(fā)問題？答案是不存在并發(fā)問題！因為每個線程都有自己的調用棧，局部變量保存在線程各自的調用棧里，不會共享，自然也就不存在并發(fā)問題。
線程封閉
方法里的局部變量，因為不會和其他線程共享，所以不會存在并發(fā)問題。這種解決問題的技術也叫做線程封閉。官方的解釋為：僅在單線程內訪問數據。由于不存在共享，所以即使不設置同步，也不會出現并發(fā)問題！
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