【并发技术08】多个线程间共享数据

我们先看一个多线程间共享数据的问题：

设计四个线程，其中两个线程每次对 data 增加 1，另外两个线程每次对 data 减少 1。

从问题来看，很明显涉及到了线程间通数据的共享，四个线程共享一个 data，共同操作一个 data。我们先把上面这个问题放在一边，慢慢分析多个线程之间共享数据的一些情况，从最简单开始，分类分析完了后，到时候也好解决上面这个问题了。

1. 每个线程执行的任务相同

这是最简单的一种情况，比如卖票，几个线程共同操作记录票数的那个变量，任务都是使它减一。针对这种情况，我们只需要写一个类实现 Runnable 接口即可，在 run() 方法中对这个票进行减一，然后将这个 Runnalbe 扔给多个线程去执行，自然它们就操作同一个 data 了。看一下代码：

public class MultiThreadShareData {
    public static void main(String[] args) {        
        ShareData task = new ShareData(); //一个类实现了Runnable接口        
        for(int i = 0; i < 4; i ++) {   //四个线程来卖票       
            new Thread(task).start();
        }
    }
}
class ShareData implements Runnable {
    private int data = 100;
    @Override
    public void run() { //卖票，每次一个线程进来，先判断票数是否大于0
//        while(data > 0) {
            synchronized(this) {
                if(data > 0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + data);
                    data--;
                }
            }
//        }
    }
}

这很好理解，也很容易实现，四个线程卖了 4 张票。运行结果为：

Thread-0: 100
Thread-3: 99
Thread-2: 98
Thread-1: 97

2. 每个线程执行不同的任务

就如上面那个题目所描述的，两个线程执行 data 增，两个线程执行 data 减。针对这种情况，我们要实现两个 Runnable 了，因为很明显有两个不同的任务了，一个任务执行 data 增，另一个任务执行 data 减。为了便于维护，可以将两个任务方法放到一个类中，然后将 data 也放在这个类中，然后传到不同的 Runnable 中，即可完成数据的共享。如下：

public class MultiThreadShareData {
    public static void main(String[] args) {        
        ShareData task = new ShareData(); //公共数据和任务放在task中
        for(int i = 0; i < 2; i ++) { //开启两个线程增加data            
            new Thread(new Runnable() {             
                @Override
                public void run() {
                    task.increment();
                }
            }).start();
        }
        for(int i = 0; i < 2; i ++) { //开启两个线程减少data            
            new Thread(new Runnable() {             
                @Override
                public void run() {
                    task.decrement();
                }
            }).start();
        }           
    }
}    
class ShareData /*implements Runnable*/ {
    private int data = 0;
    public synchronized void increment() { //增加data
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": before : " + data);
        data++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": after : " + data);
    }
    public synchronized void decrement() { //减少data
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": before : " + data);
        data--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": after : " + data);
    }
}

我们看一下打印结果：

Thread-0: before : 0
Thread-0: after : 1
Thread-1: before : 1
Thread-1: after : 2
Thread-2: before : 2
Thread-2: after : 1
Thread-3: before : 1
Thread-3: after : 0

这样写的好处是两个任务方法可以直接在方法名上进行同步操作，这种模式的好处在前面的博文中已经有说过了，封装的好。

最后总结一下，多个线程之间共享数据主要关注两点就行：一是什么任务？几个任务？二是几个线程？记住 一点：几个任务和几个线程是没有关系的！100 个线程可以执行一个任务，也可以执行 2 个任务，3 个任务……

如果只有一个任务，那说明多个线程执行一个任务，我们只要实现一个 Runnable 接口，把公共 data 放进 Runnable，把任务放进去 run() 中即可（任务注意要同步），然后开启 N 个线程去执行这个任务即可；如果有 M 个任务，那我们新建一个专门执行任务的类，把公共的 data 放进类中，把任务作为类中的同步方法即可，然后开启 N 个线程，每个线程中扔一个 Runnable，按照要求执行任务类中的方法即可。

到这里，不知道大家能否体会到任务和线程的分离了，这种思想也算是面向对象的一种吧。

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