Javaのメモリ共有の仕組について

Javaのメモリ共有の仕組みについて教えてください。
privateなどで宣言されたようなヒープ領域にある変数について、スレッドセーフの仕組になっていない場合はメモリ共有（データの書き換え）などが起こり得ると思いますが。
いったい、どのような仕組なのでしょうか。
クラスAにprivateで宣言したA'というオブジェクトがあった場合、A'はヒープ領域に割り当てられると思います。
その後、他のスレッドでもクラスAでの動作があり、A'がヒープ領域に割り当てられる場合、もちろんアドレスは最初に割り当てられたところとは違う箇所に割り当てられますよね？
それでも、書き換えが起こるということは、Javaのなかでスレッド毎に割り当てたアドレスを管理出来てないのでしょうか？
「えーっと、A'のアドレスどこだっけ。あ、ここにA'のオブジェクトがある、きっとここかな。」みたいな感じで間違え得るのでしょうか。
それとも、アドレスを単に間違えるだけではない理由があるのでしょうか。
もし、参考になるようなネットのサイト等も教えて頂けると助かります。
宜しくお願いします。

回答を受け、少し追記します。
・インスタンスはスレッド毎にできます。
・「private オブジェクト名変数名;」で宣言した変数がデータの書き換えが起こっています。
・メインメソッドをsynchronizedにするとか、上記変数をローカル変数にするとかすれば治ります。

ただ、なぜインスタンスは別なのに起こるのかと思ってまして。
以前、springを使ったときにscopeをprototypeにしたときは問題なかったと思っており、結局インスタンスは別になるのに何が違うんだろうと。
（ここの解釈自体が間違えているのかもしれませんが。）

行動規範の内容に同意します

回答4件

ベストアンサー

それでも、書き換えが起こるということは、Javaのなかでスレッド毎に割り当てたアドレスを管理出来てないのでしょうか？
「えーっと、A'のアドレスどこだっけ。あ、ここにA'のオブジェクトがある、きっとここかな。」みたいな感じで間違え得るのでしょうか。
それとも、アドレスを単に間違えるだけではない理由があるのでしょうか。

この文面を見た限りでは Java(JVM) が間違って書き換えてしまうと理解されているようですが、そうではありません。プログラマの実装ミスです。

質問に近いケースを考えると
0. Class A のインスタンスを1つ作成。スレッド1,2でこのAのインスタンスを参照する
0. Class A のインスタンスをスレッド1,2でそれぞれ生成。（Aのインスタンスが2つある状態)
となりますが、前者は複数スレッドで1つのインスタンスを共有しているので、スレッドセーフに実装しないと意図しないデータの書き換えが起こる可能性があります。
後者はインスタンスが2つあるので書き換えられることはありません。
質問のお話しはたぶん後者のことですよね？

投稿2015/04/22 01:18

kodai

総合スコア759

syncrock

2015/04/22 01:55

そうです、後者です。スレッド１，２でそれぞれインスタンスを生成しているにも関わらず、データの書き換えがされている事象が起こっております、もちろん、synchronizedを行ったり、スレッドセーフにする実装を行えば解決はするんですが。そもそもなぜ、書き換えられることがあるのかなぁと。

kodai

2015/04/22 02:11

うーん、なるほど。ちょっとこれはコード見ないとわからないですね。データの書き換えが本当に起こっているなら > 「スレッド１，２でそれぞれインスタンスを生成している」この部分がきちんとできていないと思います。生成は new でやってますか？それともどこかから取得してますか？

syncrock

2015/04/22 02:31

＞うーん、なるほど。ちょっとこれはコード見ないとわからないですね。コードに関しては申し訳ありません。＞生成は new でやってますか？それともどこかから取得してますか？これに関しては私の知識不足なので「そう聞いている」としか答えれないのですが、 Strutsを使用しており、シングルトンのBaseのものが各アクションのインスタンスをそれぞれ生成している。と考えていました。そもそも、そこがおかしい（それぞれインスタンスを生成しない）のでしょうか。 Strutsを使用して動いているアクションはそれぞれインスタンスを生成してないのであればそこが原因だと思いますが。。

KoichiSugiyama

2015/04/22 02:36

横からすみません。シングルトンベースだとすると、全てのインスタンスで同じ物が参照されていますよ。シングルトンとはその単一性を保証するものです。

kodai

2015/04/22 02:43

いままでの話を総合するとまず間違いなく同じインスタンスが共有されていますね。仮に以下のようなコードだとしたら ```lang-java class HogeAction extends BaseAction { private Fuga fuga; ``` 1. HogeAction がシングルトンで fuga がコンストラクタなどで一度しか生成されていない 2. Fuga がシングルトンまたはインスタンスが DI されていて共有されているのケースですかね。ちなみに Struts は 1 ですか？アクションは1つしか生成されなかったと思うのでフィールド定義したらダメですよ。

syncrock

2015/04/22 03:52

＞KoichiSugiyama 回答ありがとうございます。全てのインスタンスが同じものを参照・・・であれば、毎回データの書き換えが起こると思いますが、そうではないのでしょか。記載が抜けてましたが、高負荷をかけた場合のみデータ書き換えが起こっており、通常では特にそのような事が起こっていないので。。 kodaiさん何レスもありがとうございます。 Struts１ですね・・・。と言うことは、インスタンスは１つしか生成されていない・・・ということでしょうか。ただ、上記にも書きましたが、普段はデータ書き換えが行われずに高負荷のテストを行った時だけ行われたのですが、アクション１つだけであれば、頻繁に起こる・・・っていうわけではないんですかね？

syncrock

2015/04/22 05:29

立て続けにすいません。１つのアクションを生成しますが、その生成した１つのアクションでインスタンスを生成した場合。その生成されたインスタンスは共有されるのでしょうか。

argius

2015/04/22 08:12

横から失礼します。スレッドセーフでないことによる問題は、再現性が低い場合があるので、まさにご質問の件のように高負荷状態だけで発生することもよくあります。 Struts1のActionのスレッドセーフの扱いについては、キーワード[struts1 thread safe]で検索してみてください。

syncrock

2015/04/22 09:08

＞argiusさん回答ありがとうございます。通常起こらず、高負荷の時だけ・・・・はありえるのですね。。

kodai

2015/04/22 09:51

argiusさんのコメントにもある通り「高負荷の時だけ」というのはマルチスレッドに起因するバグの典型的な症状ですね。

syncrock

2015/04/22 10:05

＞kodaiさんそうなのですね。。。共有された１つのアクションクラスからスレッド毎にインスタンス生成されたクラスの中でフィールド定義されたもの（ヒープ領域）にされたものは、いくらスレッド別のインスタンスの中とはいえ、書き換えが起こる可能性があるんですね。。。それが常ではなくて高負荷の時だけですか、、うーん、納得は行きますが納得いかないですね、これ（笑）

yohhoy

2015/04/22 10:18

Struts 1.x / Struts 2.xでのスレッドセーフ(thread safe)について http://www.kinusati.net/2009/12/07/struts-1-x-struts-2-x%E3%81%A7%E3%81%AE%E3%82%B9%E3%83%AC%E3%83%83%E3%83%89%E3%82%BB%E3%83%BC%E3%83%95thread-safe%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6/ こちらの記事が役に立つかもしれません。「Actionサブクラスにインスタンス変数を持たせてリクエスト毎の状態やメッセージを管理してはいけない」

syncrock

2015/04/23 00:01

一旦解決とさせていただきます。色んな状況をもう少し整理します。ベストアンサーとして、やりとりをさせていただいたこちらの回答を選ばせて頂きます。また、違う形で質問を作っていたら、その時は宜しくお願いします（笑）

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