Java で static 変数をマルチスレッドで使うと危険な理由

2026年1月17日

static 変数は「全スレッドで共有される」

Java の static 変数は、クラスローダにより一度だけメモリに配置され、同一クラスを参照するすべてのスレッドから共有されます。
これはインスタンス変数とは大きく異なる点です。

マルチスレッド環境では、複数のスレッドが同時に static 変数へ読み書きを行います。
Java の仕様上、static であること自体には排他制御は含まれていません。そのため、何の対策も取らなければ、同時アクセスが発生します。

この「共有されるが守られていない」という点が、問題の出発点となります。

Java の static 変数がなぜマルチスレッドで危険になるのかを理解するには、まず static の基本的な仕組みを知ることが重要です。
static の役割やインスタンス変数との違いについては、以下の記事で初心者向けに例を交えて解説しています。

複数のスレッドが同時に static 変数を更新すると、競合状態が発生します。
例えば、static なカウンタ変数に対してインクリメント処理を行う場合を考えます。

count = count + 1;

1	count = count + 1;

この処理は、実際には以下のような複数ステップに分解されます。

マルチスレッド環境では、これらの途中で別スレッドが割り込む可能性があります。その結果、本来増えるはずの回数が失われる現象が発生します。
これは static 変数に限らず共有変数全般に起こる問題ですが、static は特に無意識に共有されやすいため、発見が遅れがちです。

Java では、各スレッドが CPU キャッシュやスレッドローカルな作業メモリを使用します。
そのため、あるスレッドが static 変数を更新しても、別のスレッドから即座にその変更が見えるとは限りません。

この問題は「メモリ可視性」と呼ばれます。
特に、同期処理や volatile 指定がない static 変数では、以下のような現象が発生します。

これらは再現性が低く、環境や負荷によって発生したりしなかったりするため、非常に厄介な不具合となります。

static 変数はクラスのロード時に初期化されますが、複数クラスが関係する場合、初期化順序が複雑になります。
マルチスレッド環境では、クラスロードのタイミングがスレッドによって異なるため、想定外の順序で初期化されることがあります。

その結果、以下のような問題が起こります。

特に、static 変数にオブジェクトを保持している場合、この問題は NullPointerException や不完全な状態のオブジェクト参照につながります。

static 変数はどこからでも参照・変更できるため、設計上の責務が曖昧になりやすい特徴があります。
マルチスレッド環境では、以下のような状況が頻発します。

結果として、障害対応や保守が極めて困難になります。
これは技術的な問題だけでなく、運用面での重大なリスクとなります。

static 変数を read-only で使う場合も危険ですか？: 初期化後に一切変更しない定数として使用する場合は問題ありません。ただし、参照先がミュータブルなオブジェクトである場合は注意が必要です。
synchronized を付ければ static 変数は安全になりますか？: synchronized により排他制御と可視性は確保できますが、性能低下や設計の複雑化につながります。安易な多用は推奨されません。
volatile を付ければ十分ですか？: volatile は可視性は保証しますが、複合操作の原子性は保証しません。用途を正しく理解した上で使用する必要があります。
static 変数を完全に避けるべきですか？: いいえ。用途を限定し、スレッドセーフであることを明確にした設計であれば使用可能です。