【并發技術06】線程范圍內共享數據

假設現在有個公共的變量 data，有不同的線程都可以去操作它，如果在不同的線程對 data 操作完成后再去取這個 data，那么肯定會出現線程間的數據混亂問題，因為 A 線程在取 data 數據前可能 B 線程又對其進行了修改，下面寫個程序來說明一下該問題：

public?class?ThreadScopeShareData?{????private?static?int?data?=?0;//公共的數據????public?static?void?main(String[]?args)?{????????for(int?i?=?0;?i?

我們來看一下打印出來的結果：

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

從結果中可以看出，兩次對 data 賦的值確實不一樣，但是兩個線程最后打印出來的都是最后賦的那個值，說明 Thread-0 拿出的數據已經不對了，這就是線程間共享數據帶來的問題。

當然，我們完全可以使用 synchronized 關鍵字將?run()?方法中的幾行代碼給套起來，這樣每個線程各自執行完，打印出各自的信息，這是沒問題的，確實可以解決上面的線程間共享數據問題。但是，這是以其他線程被阻塞為代價的，即 Thread-0 在執行的時候，Thread-1 就被阻塞了，必須等待 Thread-0 執行完了才能執行。

那么如果我想兩個線程同時跑，并且互不影響各自取出的值，該怎么辦呢？這也是本文所要總結的重點，解決該問題的思想是：雖然現在都在操作公共數據 data，但是不同的線程本身對這個 data 要維護一個副本，這個副本不是線程間所共享的，而是每個線程所獨有的，所以不同線程中所維護的 data 是不一樣的，最后取的時候，是哪個線程，我就從哪個線程中取該 data。

基于上面這個思路，我們再把上面的程序做一修改，如下：

public?class?ThreadScopeShareData?{????private?static?int?data?=?0;//公共的數據????//定義一個Map以鍵值對的方式存儲每個線程和它對應的數據，即Thread：data????private?static?Map?threadData?=?Collections.synchronizedMap(new?HashMap());???????public?static?void?main(String[]?args)?{????????for(int?i?=?0;?i?

上面程序中維護了一個 Map，鍵值對分別是線程和它的數據，那么在操作 data 的時候，先把各自的數據保存到這個 Map 中，這樣每個線程保存的肯定不同，當再取的時候，根據當前線程對象作為 key 來取出對應的 data 副本，這樣不同的線程之間就不會相互影響了。這個 HashMap 也需要包裝一下，因為 HashMap 是非線程安全的，上面的程序中，不同的線程有對 HashMap 進行寫操作，就有可能產生并發問題，所以也要包裝一下。最后來看一下執行結果：

Thread-0 has put a data: 1817494992

Thread-1 has put a data: -1189758355

A get data from Thread-0: 1817494992

A get data from Thread-1: -1189758355

B get data from Thread-0: 1817494992

B get data from Thread-1: -1189758355

就是線程范圍內共享數據，即同一個線程里面這個數據是共享的，線程間是不共享的。

這讓我聯想到了學習數據庫的時候用到的 ThreadLocal，操作數據庫需要 connection，如果當前線程中有就拿當前線程中存的 connection，否則就新建一個放到當前線程中，這樣就不會出現問題，因為每個線程本身共享了一個 connection，它不是線程間共享的。這也很好理解，這個 connection 肯定不能共享，假設 A 和 B 用戶都拿到這個 connection 并開啟了事務，現在 A 開始轉賬了，但是錢還沒轉好，B 轉好了關閉了事務，那么 A 那邊就出問題了。線程范圍內共享數據的問題就總結這么多吧。

HashMap 任務調度

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