【菜鸟Java】基础巩固-共享数据篇

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)

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;
    }
}


发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

Copyright bcfou.com.Some Rights Reserved.