java基础多线程之共享数据

java基础巩固笔记5-多线程之共享数据

线程范围内共享数据

ThreadLocal类

多线程访问共享数据

几种方式

本文主要总结线程共享数据的相关知识，主要包括两方面:一是某个线程内如何共享数据，保证各个线程的数据不交叉；一是多个线程间如何共享数据，保证数据的一致性。

线程范围内共享数据

自己实现的话，是定义一个Map,线程为键，数据为值,表中的每一项即是为每个线程准备的数据,这样在一个线程中数据是一致的。

例子

package com.iot.thread;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import java.util.Random;

/**

* Created by brian on 2016/2/4.

*/

public class ThreadScopeShareData {

//准备一个哈希表，为每个线程准备数据

private static Map<Thread,Integer> threadData = new HashMap<>();

public static void main(String[] args) {

for(int i=0;i<2;i++){

new Thread(

new Runnable() {

@Override

public void run() {

int data = new Random().nextInt();

threadData.put(Thread.currentThread(),data);

System.out.println(Thread.currentThread()+" put data："+data);

new A().get();

new B().get();

}

}).start();

}

}

static class A{

public void get(){

int data = threadData.get(Thread.currentThread());

System.out.println("A from "+Thread.currentThread()+" get data "+data);

}

}

static class B{

public void get(){

int data = threadData.get(Thread.currentThread());

System.out.println("B from "+Thread.currentThread()+" get data "+data);

}

}

}

上述代码偶尔会报异常：

Exception in thread "Thread-0" java.lang.NullPointerException

at com.iot.thread.ThreadScopeShareData$A.get(ThreadScopeShareData.java:29)

at com.iot.thread.ThreadScopeShareData$1.run(ThreadScopeShareData.java:21)

at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

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具体原因还不知道

ThreadLocal类

API:

java.lang:Class ThreadLocal<T>

单变量

使用ThreadLocal类型的对象代替上面的Map即可

多变量

定义一个对象来封装多个变量，然后在ThreadLocal中存储整个对象

多变量时，最好将ThreadLocal类放在数据类的内部，数据类采用单例模式，这样，新建对象和获取对象都会更方便，同时封装性更强。

示例代码:

package com.iot.thread;

import java.util.Random;

/**

* Created by brian on 2016/2/4.

*/

public class ThreadLocalTest {

private static ThreadLocal<Integer> threadInger = new ThreadLocal<>();

public static void main(String[] args) {

for(int i=0;i<2;i++){

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

int data = new Random().nextInt(100);

threadInger.set(data);

System.out.println(Thread.currentThread()+" put data："+data);

MyThreadScopeData.getThreadInstance().setName(Thread.currentThread().toString());

MyThreadScopeData.getThreadInstance().setAge(data%10);

new A().get();

new B().get();

}

}).start();

}

}

static class A{

public void get(){

int data = threadInger.get();

System.out.println("A from "+Thread.currentThread()+" get data "+data);

MyThreadScopeData myThreadScopeData = MyThreadScopeData.getThreadInstance();

System.out.println("A from "+myThreadScopeData);

}

}

static class B{

public void get(){

int data = threadInger.get();

System.out.println("B from "+Thread.currentThread()+" get data "+data);

MyThreadScopeData myThreadScopeData = MyThreadScopeData.getThreadInstance();

System.out.println("B from "+myThreadScopeData);

}

}

}

/**

* 将多变量封装起来的数据类

* 单例模式，内置ThreadLocal类型变量

*/

class MyThreadScopeData{

private MyThreadScopeData(){}

private static ThreadLocal<MyThreadScopeData> data = new ThreadLocal<>();

public static MyThreadScopeData getThreadInstance(){

MyThreadScopeData instance = data.get();

if(instance == null){

instance = new MyThreadScopeData();

data.set(instance);

}

return instance;

}

private String name;

private int age;

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

@Override

public String toString() {

String reVal = super.toString()+"-{name,age}"+":{"+getName()+","+getAge()+"}";

return reVal;

}

}

多线程访问共享数据

几种方式

线程执行代码相同，使用同一Runnable对象，Runnable对象中有共享数据

线程执行代码不同，将共享数据封装在另一对象中（操作数据的方法也在该对象完成），将这个对象逐一传递给各个Runnable对象。[本质：共享数据的对象作为参数传入Runnable对象]

线程执行代码不同，将Runnable对象作为某一个类的内部类，共享数据作为这个外部类的成员变量（操作数据的方法放在外部类）。[本质:不同内部类共享外部类数据]

结合上两种方式，将共享数据封装在另一对象中（操作数据的方法也在该对象完成），该对象作为这个外部类的成员变量，将Runnable对象作为内部类

最后一种方式的示例:

设计5个线程，其中三个线程每次对j增加1，另外两个线程对j每次减少1

package com.iot.thread;

/**

* Created by brian on 2016/2/4.

*/

public class MutiThreadShareData {

private static MutiShareData mutiShareData = new MutiShareData();

public static void main(String[] args) {

for(int i=0;i<3;i++){

new Thread(

new Runnable() {

@Override

public void run() {

System.out.println(Thread.currentThread()+":{j from "+ mutiShareData.getJ()+" + to: "+mutiShareData.increment()+"}");

}

}

).start();

}

for(int i=0;i<2;i++){

new Thread(

new Runnable() {

@Override

public void run() {

System.out.println(Thread.currentThread()+":{j from "+ mutiShareData.getJ()+" - to: "+mutiShareData.decrement()+"}");

}

}

).start();

}

}

}

/**

* 将共享数据封装在另一对象中（操作数据的方法也在该对象完成）

*/

class MutiShareData{

private int j = 0;

public synchronized int increment(){

return ++j;

}

public synchronized int decrement(){

return --j;

}

public synchronized int getJ() {

return j;

}

public synchronized void setJ(int j) {

this.j = j;

}

}