Java多线程之间如何共享数据

这篇文章主要介绍Java多线程之间如何共享数据，文中介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们一定要看完！

1、线程范围的共享变量

多个业务模块针对同一个static变量的操作 要保证在不同线程中 各模块操作的是自身对应的变量对象

public class ThreadScopeSharaData {    private static  int data = 0 ;    public static void main(String[] args) {        for(int i = 0 ;i<2 ;i++){            new Thread(new Runnable(){                @Override                public void run() {                    data = new Random().nextInt();                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " put random data:"+data);                    new A().get() ;                    new B().get() ;                }            }).start() ;        }    }    static class A {        public int get(){            System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName()                    + " get data :" + data);            return data ;        }    }    static class B{        public int get(){            System.out.println("B from " + Thread.currentThread().getName()                    + " get data :" + data);            return data ;        }    }}

模块A ，B都需要访问static的变量data 在线程0中会随机生成一个data值 假设为10 那么此时模块A和模块B在线程0中得到的data的值为10 ；在线程1中 假设会为data赋值为20 那么在当前线程下

模块A和模块B得到data的值应该为20

看程序执行的结果：

Thread-0 put random data:-2009009251
Thread-1 put random data:-2009009251
A from Thread-0 get data :-2009009251
A from Thread-1 get data :-2009009251
B from Thread-0 get data :-2009009251
B from Thread-1 get data :-2009009251

Thread-0 put random data:-2045829602
Thread-1 put random data:-1842611697
A from Thread-0 get data :-1842611697
A from Thread-1 get data :-1842611697
B from Thread-0 get data :-1842611697
B from Thread-1 get data :-1842611697

会出现两种情况：

• 由于线程执行速度，新的随机值将就的随机值覆盖 data 值一样

• data 值不一样，但 A、B线程都

2、使用Map实现线程范围内数据的共享

可是将data数据和当前允许的线程绑定在一块，在模块A和模块B去获取数据data的时候 是通过当前所属的线程去取得data的结果就行了。
声明一个Map集合 集合的Key为Thread 存储当前所属线程 Value 保存data的值，

代码如下：

public class ThreadScopeSharaData {    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();                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " put random data:" + data);                    threadData.put(Thread.currentThread(), 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().getName() + " get data:" + data);        }    }    static class B {        public void get() {            int data = threadData.get(Thread.currentThread());            System.out.println("B from " + Thread.currentThread().getName() + " get data:" + data);        }    }}

Thread-0 put random data:-123490895
Thread-1 put random data:-1060992440
A from Thread-0 get data:-123490895
A from Thread-1 get data:-1060992440
B from Thread-0 get data:-123490895
B from Thread-1 get data:-1060992440

3、ThreadLocal实现线程范围内数据的共享

(1)订单处理包含一系列操作：减少库存量、增加一条流水台账、修改总账，这几个操作要在同一个事务中完成，通常也即同一个线程中进行处理，如果累加公司应收款的操作失败了，则应该把前面的操作回滚，否则，提交所有操作，这要求这些操作使用相同的数据库连接对象，而这些操作的代码分别位于不同的模块类中。

(2)银行转账包含一系列操作： 把转出帐户的余额减少，把转入帐户的余额增加，这两个操作要在同一个事务中完成，它们必须使用相同的数据库连接对象，转入和转出操作的代码分别是两个不同的帐户对象的方法。

(3)例如Strut2的ActionContext，同一段代码被不同的线程调用运行时，该代码操作的数据是每个线程各自的状态和数据，对于不同的线程来说，getContext方法拿到的对象都不相同，对同一个线程来说，不管调用getContext方法多少次和在哪个模块中getContext方法，拿到的都是同一个。

(4)实验案例：定义一个全局共享的ThreadLocal变量，然后启动多个线程向该ThreadLocal变量中存储一个随机值，接着各个线程调用另外其他多个类的方法，这多个类的方法中读取这个ThreadLocal变量的值，就可以看到多个类在同一个线程中共享同一份数据。

(5)实现对ThreadLocal变量的封装，让外界不要直接操作ThreadLocal变量。

• 对基本类型的数据的封装，这种应用相对很少见。

• 对对象类型的数据的封装，比较常见，即让某个类针对不同线程分别创建一个独立的实例对象。

public class ThreadLocalTest {    private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = 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();                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " put random data:" + data);                    threadLocal.set(data);                    new A().get();                    new B().get();                }            }).start();        }    }    static class A {        public void get() {            int data = threadLocal.get();            System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName() + " get data:" + data);        }    }    static class B {        public void get() {            int data = threadLocal.get();            System.out.println("B from " + Thread.currentThread().getName() + " get data:" + data);        }    }}

Thread-0 put random data:-2015900409
Thread-1 put random data:-645411160
A from Thread-0 get data:-2015900409
A from Thread-1 get data:-645411160
B from Thread-0 get data:-2015900409
B from Thread-1 get data:-645411160

4、优化

public class ThreadLocalTest {    private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<>();    //private static ThreadLocal<MyThreadScopeData> myThreadScopeDataThreadLocal = 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();                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " put random data:" + data);                    threadLocal.set(data);//                    MyThreadScopeData myThreadScopeData = new MyThreadScopeData();//                    myThreadScopeData.setName("name" + data);//                    myThreadScopeData.setAge(data);//                    myThreadScopeDataThreadLocal.set(myThreadScopeData);                    //获取与当前线程绑定的实例并设置值                      MyThreadScopeData.getThreadInstance().setName("name" + data);                    MyThreadScopeData.getThreadInstance().setAge(data);                    new A().get();                    new B().get();                }            }).start();        }    }    static class A {        public void get() {            int data = threadLocal.get();//            MyThreadScopeData myData = myThreadScopeDataThreadLocal.get();//////            System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName()//                    + " getMyData: " + myData.getName() + "," + myData.getAge());            MyThreadScopeData myData = MyThreadScopeData.getThreadInstance();            System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName()                    + " getMyData: " + myData.getName() + "," + myData.getAge());        }    }    static class B {        public void get() {            int data = threadLocal.get();            //System.out.println("B from " + Thread.currentThread().getName() + " get data:" + data);            MyThreadScopeData myData = MyThreadScopeData.getThreadInstance();            System.out.println("B from " + Thread.currentThread().getName()                    + " getMyData: " + myData.getName() + "," + myData.getAge());        }    }}//一个绑定当前线程的类class MyThreadScopeData {    private static ThreadLocal<MyThreadScopeData> map = new ThreadLocal<>();    private String name;    private int age;    private MyThreadScopeData() {    }    //定义一个静态方法，返回各线程自己的实例    //这里不必用同步，因为每个线程都要创建自己的实例，所以没有线程安全问题。    public static MyThreadScopeData getThreadInstance() {        //获取当前线程绑定的实例        MyThreadScopeData instance = map.get();        if (instance == null) {            instance = new MyThreadScopeData();            map.set(instance);        }        return instance;    }    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;    }}

Thread-1 put random data:-1041517189
Thread-0 put random data:-98835751
A from Thread-1 getMyData: name-1041517189,-1041517189
A from Thread-0 getMyData: name-98835751,-98835751
B from Thread-1 getMyData: name-1041517189,-1041517189
B from Thread-0 getMyData: name-98835751,-98835751

5、实例

设计4个线程，其中两个线程每次对j增加1，另外两个线程对j每次减少1，写出程序。

(1)如果每个线程执行的代码相同，可以使用同一个Runnable对象，这个Runnable对象中有那个共享数据，例如，卖票系统就可以这么做。

public class SellTicket {    //卖票系统，多个窗口的处理逻辑是相同的    public static void main(String[] args) {        Ticket t = new Ticket();        new Thread(t).start();        new Thread(t).start();    }}class Ticket implements Runnable {    private int ticket = 10;    public synchronized void run() {        while (ticket > 0) {            ticket--;            System.out.println("当前票数为：" + ticket);        }    }}

(2)如果每个线程执行的代码不同，这时候需要用不同的Runnable对象，例如，设计2个线程。一个线程对j增加1，另外一个线程对j减1，银行存取款系统。

public class MultiThreadShareData {    private int j;    public static void main(String[] args) {        MultiThreadShareData multiThreadShareData = new MultiThreadShareData();        for(int i=0;i<2;i++){            new Thread(multiThreadShareData.new ShareData1()).start();//增加            new Thread(multiThreadShareData.new ShareData2()).start();//减少        }    }    //自增    private synchronized void Inc(){        j++;        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" inc "+j);    }    //自减    private synchronized void Dec(){        j--;        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" dec "+j);    }    class ShareData1 implements Runnable {        public void run() {            for(int i=0;i<5;i++){                Inc();            }        }    }    class ShareData2 implements Runnable {        public void run() {            for(int i=0;i<5;i++){                Dec();            }        }    }}

Thread-0 inc 1
Thread-0 inc 2
Thread-0 inc 3
Thread-0 inc 4
Thread-0 inc 5
Thread-1 dec 4
Thread-1 dec 3
Thread-2 inc 4
Thread-2 inc 5
Thread-2 inc 6
Thread-2 inc 7
Thread-2 inc 8
Thread-1 dec 7
Thread-1 dec 6
Thread-1 dec 5
Thread-3 dec 4
Thread-3 dec 3
Thread-3 dec 2
Thread-3 dec 1
Thread-3 dec 0

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