Java編程多線程之共享數據代碼詳解

本文主要總結線程共享數據的相關知識，主要包括兩方面:一是某個線程內如何共享數據，保證各個線程的數據不交叉；一是多個線程間如何共享數據，保證數據的一致性。

線程範圍內共享數據

自己實現的話，是定義一個Map,線程為鍵，數據為值,表中的每一項即是為每個線程準備的數據,這樣在一個線程中數據是一致的。

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 {//準備一個哈希表，為每個線程準備數據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);}}}

上述代碼偶爾會報異常：

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)

具體原因還不知道

ThreadLocal類

API:

java.lang:Class ThreadLocal<T>

• 單變量
  

使用ThreadLocal類型的對象代替上面的Map即可

• 多變量
  

定義一個對象來封裝多個變量，然後在ThreadLocal中存儲整個對象

多變量時，最好將ThreadLocal類放在數據類的內部，數據類採用單例模式，這樣，新建對象和獲取對像都會更方便，同時封裝性更強。

示例代碼:

 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);}}}/** * 將多變量封裝起來的數據類* 單例模式，內置ThreadLocal類型變量*/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;}}

多線程訪問共享數據

幾種方式

• 線程執行代碼相同，使用同一Runnable對象，Runnable對像中有共享數據
• 線程執行代碼不同，將共享數據封裝在另一對像中（操作數據的方法也在該對象完成），將這個對象逐一傳遞給各個Runnable對象。 [本質：共享數據的對像作為參數傳入Runnable對象]
• 線程執行代碼不同，將Runnable對像作為某一個類的內部類，共享數據作為這個外部類的成員變量（操作數據的方法放在外部類）。 [本質:不同內部類共享外部類數據]
• 結合上兩種方式，將共享數據封裝在另一對像中（操作數據的方法也在該對象完成），該對像作為這個外部類的成員變量，將Runnable對像作為內部類
  

最後一種方式的示例:

設計5個線程，其中三個線程每次對j增加1，另外兩個線程對j每次減少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();}}}/** * 將共享數據封裝在另一對像中（操作數據的方法也在該對象完成） */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;}}

總結

以上就是本文關於Java編程多線程之共享數據代碼詳解的全部內容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續參閱本站其他相關專題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！