线程间数据共享

Java多线程共享数据示例
本文通过一个Java多线程示例演示了如何创建共享数据的线程。使用Runnable接口实现线程共享相同的对象及其私有成员变量,展示了线程间的同步效果。

    当多个线程的执行代码来自同一个类的run方法,既称他们共享相同的代码;当共享访问相同的对象时,既他们共享相同的数据。

 

演示代码

import java.lang.*;

public class Demo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		MyThread thread=new MyThread();
		new Thread(thread,"A").start();
		new Thread(thread,"B").start();
		new Thread(thread,"C").start();
	}
}

class MyThread implements Runnable
{
	private int sleepTime;
	public MyThread()
	{
		sleepTime=(int)(Math.random()*6000);  //获得随机休眠毫秒数
	}
	
	public void run()
	{
		try
		{
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"要休息"+sleepTime+"ms");
			Thread.sleep(sleepTime);
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"睡醒了。");
		}
		catch(Exception e)
		{
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"被吵醒了!");
		}
	}
}

 

 运行结果

A要休息5299ms
B要休息5299ms
C要休息5299ms
//漫长的等待
C睡醒了。
A睡醒了。
B睡醒了。

 

    可见,因为是用一个Runnable类型的对象创建的三个新线程,这三个线程就共享了这个对象的私有成员sleepTime变量,在本次运行中,三个线程都休眠了5299毫秒。

在Java中,线程间共享数据是通过多个线程访问同一个对象来实现的。这种方式通常涉及共享可变对象,其中多个线程可以读取和修改对象的状态。然而,在多线程环境中,这种共享方式可能会导致数据竞争和一致性问题,因此必须采取适当的机制来确保线程安全[^2]。 一种常见的方法是使用锁机制,例如`synchronized`关键字,它可以确保多个线程在访问共享数据是互斥的。当一个线程正在访问一个被`synchronized`保护的代码块或方法,其他线程必须等待,直到当前线程释放锁。这种机制可以防止多个线程修改共享数据,从而避免了数据竞争。 下面是一个使用`synchronized`关键字来确保线程安全的例子: ```java public class SharedData { private int sharedVariable = 0; public synchronized void increment() { sharedVariable++; } public synchronized int getSharedVariable() { return sharedVariable; } } ``` 在这个例子中,`increment`方法和`getSharedVariable`方法都被声明为`synchronized`,这意味着同一间只有一个线程可以执行这些方法中的任何一个。这样可以确保当一个线程正在修改`sharedVariable`,另一个线程不能同读取或修改它,从而保证了数据的一致性和完整性[^2]。 除了使用`synchronized`关键字之外,还可以使用`java.util.concurrent`包提供的高级并发工具,如`ReentrantLock`、`Semaphore`、`CountDownLatch`等,它们提供了比内置锁更灵活的锁定机制,并且支持尝试锁定、超等特性。 此外,Java还提供了`volatile`关键字,它可以用来修饰变量,确保变量的读写操作是原子性的,并且对所有线程可见。这对于某些特定的场景非常有用,比如状态标志或者简单的计数器。 最后,还可以使用线程局部变量(`ThreadLocal`)来为每个线程提供独立的变量副本,这样每个线程都可以独立地改变自己的副本而不会影响到其他线程使用的副本。这种方法适用于那些不需要跨线程共享的数据。 总之,在Java中实现线程间安全地共享数据需要考虑使用适当的同步机制来保证数据的一致性和线程的安全性。根据具体的应用场景,可以选择不同的技术和策略来达到这一目的。
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