【java并发】线程范围内共享数据

  假设现在有个公共的变量data,有不同的线程都可以去操作它,如果在不同的线程对data操作完成后再去取这个data,那么肯定会出现线程间的数据混乱问题,因为A线程在取data数据前可能B线程又对其进行了修改,下面写个程序来说明一下该问题:

public class ThreadScopeShareData {

    private static int data = 0;//公共的数据

    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0; i < 2; i ++) { //开启两个线程
            new Thread(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    int temp = new Random().nextInt();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has put a data: " + temp); //打印出来为了看效果
                    data = temp; //操作数据:赋新值

                    new TestA().getData();
                    new TestB().getData();
                }
            }).start();
        }
    }

    static class TestA {
        public void getData() {
            System.out.println("A get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": " + data);//取出公共数据data
        }
    }

    static class TestB {
        public void getData() {
            System.out.println("B get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": " + data);
        }
    }
}

  来看一下打印出来的结果:

Thread-0 has put a data: -1885917900

Thread-1 has put a data: -1743455464

A get data from Thread-0: -1743455464

A get data from Thread-1: -1743455464

B get data from Thread-1: -1743455464

B get data from Thread-0: -1743455464

  从结果中可以看出,两次对data赋的值确实不一样,但是两个线程最后打印出来的都是最后赋的那个值,说明Thread-0拿出的数据已经不对了,这就是线程间共享数据带来的问题。

  当然,我们完全可以使用synchronized关键字将run()方法中的几行代码给套起来,这样每个线程各自执行完,打印出各自的信息,这是没问题的,确实可以解决上面的线程间共享数据问题。但是,这是以其他线程被阻塞为代价的,即Thread-0在执行的时候,Thread-1就被阻塞了,必须等待Thread-0执行完了才能执行。

  那么如果我想两个线程同时跑,并且互不影响各自取出的值,该怎么办呢?这也是本文所要总结的重点,解决该问题的思想是:虽然现在都在操作公共数据data,但是不同的线程本身对这个data要维护一个副本,这个副本不是线程间所共享的,而是每个线程所独有的,所以不同线程中所维护的data是不一样的,最后取的时候,是哪个线程,我就从哪个线程中取该data。

  基于上面这个思路,我再把上面的程序做一修改,如下:

public class ThreadScopeShareData {

    private static int data = 0;//公共的数据
    //定义一个Map以键值对的方式存储每个线程和它对应的数据,即Thread:data
    private static Map<Thread, Integer> threadData = new HashMap<Thread, Integer>();

    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0; i < 2; i ++) {
            new Thread(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    int temp = new Random().nextInt();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has put a data: " + temp); //打印出来为了看效果
                    threadData.put(Thread.currentThread(), temp); //向Map中存入本线程data数据的一个副本
                    data = temp; //操作数据:赋新值
                    new TestA().getData();
                    new TestB().getData();
                }
            }).start();
        }
    }

    static class TestA {
        public void getData() {
            System.out.println("A get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": "
                + threadData.get(Thread.currentThread())); //取出各线程维护的那个副本
        }
    }

    static class TestB {
        public void getData() {
            System.out.println("B get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": "
                + threadData.get(Thread.currentThread()));
        }
    }
}

  上面程序中维护了一个Map,键值对分别是线程和它的数据,那么在操作data的时候,先把各自的数据保存到这个Map中,这样每个线程保存的肯定不同,当再取的时候,根据当前线程对象作为key来取出对应的data副本,这样不同的线程之间就不会相互影响了。来看一下执行结果:

Thread-0 has put a data: 1817494992

Thread-1 has put a data: -1189758355

A get data from Thread-0: 1817494992

B get data from Thread-1: -1189758355

A get data from Thread-0: 1817494992

B get data from Thread-1: -1189758355

  就是线程范围内共享数据,即同一个线程里面这个数据是共享的,线程间是不共享的。

  这让我联想到了学习数据库的时候用到的ThreadLocal,操作数据库需要connection,如果当前线程中有就拿当前线程中存的connection,否则就新建一个放到当前线程中,这样就不会出现问题,因为每个线程本身共享了一个connection,它不是线程间共享的。这也很好理解,这个connection肯定不能共享,假设A和B用户都拿到这个connection并开启了事务,现在A开始转账了,但是钱还没转好,B转好了关闭了事务,那么A那边就出问题了。

  线程范围内共享数据的问题就总结这么多吧~



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时间: 2024-10-01 02:26:48

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