【Java多线程与并发库】5.线程范围内共享变量的概念与作用

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光仔December 2023-03-19 10:00:06 ©著作权

文章标签 线程 Thread ThreadLocal runnable synchronized 文章分类 JavaScript 前端开发

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我们可以使用ThreadLocal实现线程范围的共享变量。

ThreadLocal的作用和目的，用于实现线程内的数据共享，即对于相同的程序代码，多个模块在

同一个线程中运行时要共享一份数据，而在另外线程中运行又共享另外一份数据。

线程范围内共享数据的示意图:

【Java多线程与并发库】5.线程范围内共享变量的概念与作用_ThreadLocal

每个线程调用全局ThreadLocal对象的set方法，对相当于往其内部的map中增加一条记录，key

分别是各自的线程，value是各自的set方法传进去的值。在线程结束是可以调用ThreadLocal.clear()方法，

这样会更快释放内存，不调用也可以，因为线程结束后也可以自动释放相关的ThreadLocal变量。

ThreadLocal的应用场景:

(1)订单处理包括一系列操作: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，通常也在同一个线程中进行处理，例如累加公司收款的操作失败了，则以应该把前面

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中。

(2)银行转账包含一系列操作:把转出账户的余额减少，把转入账户的余额增加，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位于不同的账

户对象的方法。

(3)又比如，struts2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，对于一个

线程来说，不管调用getContext方法多少次和在哪个模块中执行getContext方法，拿到的都已同一个。

我们接下来写一个线程范围内共享变量的实例:

首先我们先用两个线程获取同一个全局变量:

package cn.edu.hpu.test;

import java.util.Random;

public class ThreadTest6 {

    private static int data=0;
    private static Random dandom=new Random();
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0;i<2;i++){
            new Thread(new Runnable(){
                public void run() {
                    data=dandom.nextInt();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            +"放入数据:"+data);
                    new A().get();
                    new B().get();
                }
                
            }).start();
        }
    }
    
    static class A{
        public void get(){
            System.out.println("A 从"+Thread.currentThread().getName()
                    +"中取的数据:"+data);
        }
    }
    
    static class B{
        public void get(){
            System.out.println("B 从"+Thread.currentThread().getName()
                    +"中取的数据:"+data);
        }
    }
}

结果:

【Java多线程与并发库】5.线程范围内共享变量的概念与作用_runnable_02

可以看到，A类和B类两次取得的数据均为线程第二次获取的随机值，而不是每一次执行的值，

所以没有做到线程内生成的数据共享的功能。

我们来改进一下这个类:

我们使用一个Map来储存每个线程生成的data数据，然后设置key为每个线程本身，

在取数据的时候使用key去取每个线程的data数据。

package cn.edu.hpu.test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

public class ThreadTest6 {

    private static Random dandom=new Random();
    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(){
                public void run() {
                    int data=dandom.nextInt();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            +"放入数据:"+data);
                    threadData.put(Thread.currentThread(), data);
                    new A().get();
                    new B().get();
                }
                
            }).start();
        }
    }
    
    static class A{
        public void get(){
            System.out.println("A 从"+Thread.currentThread().getName()
                    +"中取的数据:"+threadData.get(Thread.currentThread()));
        }
    }
    
    static class B{
        public void get(){
            System.out.println("B 从"+Thread.currentThread().getName()
                    +"中取的数据:"+threadData.get(Thread.currentThread()));
        }
    }
}