java 跟线程共享一个变量

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mob649e815f494b 2023-10-08 04:12:05 ©著作权

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Java中线程共享变量

在Java中，多线程编程是一种常见的开发方式。线程是程序的执行单元，它可以并发地执行任务，提高程序的执行效率。然而，在多线程环境中，共享变量的访问可能会导致线程安全问题。本文将介绍Java中线程共享变量的概念，并提供一些示例代码来说明如何正确地共享变量。

线程共享变量的概念

线程共享变量是指多个线程可以访问和修改的变量。在多线程环境中，线程之间可以共享变量，但同时也可能出现竞争条件和数据不一致的问题。为了避免这些问题，需要使用同步机制来保护共享变量的访问。

示例代码

下面是一个简单的示例代码，演示了两个线程共享一个变量的情况：

class Counter {
    private int count = 0;

    public void increment() {
        count++;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

class IncrementThread extends Thread {
    private Counter counter;

    public IncrementThread(Counter counter) {
        this.counter = counter;
    }

    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            counter.increment();
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Counter counter = new Counter();

        IncrementThread thread1 = new IncrementThread(counter);
        IncrementThread thread2 = new IncrementThread(counter);

        thread1.start();
        thread2.start();

        thread1.join();
        thread2.join();

        System.out.println("Count: " + counter.getCount());
    }
}

在上面的代码中，Counter类表示一个计数器，它有一个私有变量count用于存储计数值。IncrementThread类继承自Thread类，它的run方法中循环执行计数器的递增操作。在Main类中，创建了两个IncrementThread线程，并将它们的计数器设置为同一个Counter对象。最后，通过调用counter.getCount()方法获取计数器的值。

需要注意的是，这段代码存在线程安全问题。由于两个线程同时修改count变量，可能会导致计数值不准确。为了解决这个问题，可以使用同步机制来保证共享变量的访问顺序。

同步机制保护共享变量

Java提供了多种同步机制来保护共享变量的访问，例如synchronized关键字、ReentrantLock类等。下面是使用synchronized关键字来保护共享变量的示例代码：

class Counter {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

在上面的代码中，通过在increment和getCount方法前加上synchronized关键字，可以确保每次只有一个线程可以访问这两个方法。这样就避免了两个线程同时修改count变量的问题。

类图

下面是Counter类的类图，使用mermaid语法的classDiagram标识：

classDiagram
    class Counter {
        -count: int
        +increment(): void
        +getCount(): int
    }
    class IncrementThread {
        -counter: Counter
        +IncrementThread(counter: Counter)
        +run(): void
    }
    class Main {
        +main(args: String[]): void
    }
    Counter <-- IncrementThread
    Main --> IncrementThread