Java程序全局共享变量

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mob649e815cb099 2024-08-30 05:08:02 ©著作权

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使用Java实现全局共享变量的方法

在Java开发中，有时我们需要在不同的类和线程之间共享变量。实现全局共享变量有多种方式，下面我们将通过一个简单的步骤来实现这一目标。

实现流程

以下是实现Java全局共享变量的基本流程。

步骤	描述
1	创建一个包含共享变量的类（SharedData）
2	在类中定义共享变量
3	提供访问共享变量的方法（getter和setter）
4	在其他类中引用共享变量
5	进行多线程访问时，加锁以保证线程安全

flowchart TD
    A[创建共享变量类] --> B[定义共享变量]
    B --> C[提供访问方法]
    C --> D[引用共享变量]
    D --> E[多线程访问时加锁]

步骤详细说明

1. 创建共享变量类

我们首先需要创建一个专门用于保存共享变量的类。这个类可以命名为SharedData。

public class SharedData {
    // 声明一个共享变量
    private static int sharedVariable = 0;

    // 获取共享变量的方法
    public static int getSharedVariable() {
        return sharedVariable;
    }

    // 设置共享变量的方法
    public static void setSharedVariable(int value) {
        sharedVariable = value;
    }
}

注释说明：

private static int sharedVariable = 0;：定义了一个私有的静态变量sharedVariable，赋初值为0。这里使用static是为了让它成为一个共享变量。
public static int getSharedVariable()：这是一个静态方法，用于获取共享变量的值。
public static void setSharedVariable(int value)：这是一个静态方法，用于设置共享变量的值。

2. 其他类中引用共享变量

在其他需要访问这个共享变量的类中，我们可以直接调用SharedData类中的静态方法。例如，创建两个线程来修改和读取这个共享变量。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程以修改共享变量
        Thread writerThread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                SharedData.setSharedVariable(i);
                System.out.println("写入值: " + i);
                try {
                    Thread.sleep(500); // 模拟延时
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });

        // 创建线程以读取共享变量
        Thread readerThread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                int value = SharedData.getSharedVariable();
                System.out.println("读取值: " + value);
                try {
                    Thread.sleep(600); // 模拟延时
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });

        // 启动线程
        writerThread.start();
        readerThread.start();
    }
}

注释说明：

创建writerThread和readerThread线程，分别用于写入和读取共享变量。
使用Thread.sleep()方法模拟操作的延时，模拟真实世界应用中可能出现的时间花费情况。

3. 多线程访问时加锁

在多线程环境中访问共享变量时，我们需要确保线程安全。可以简单地使用synchronized实现这一点。

public class SharedData {
    private static int sharedVariable = 0;

    // 获取共享变量的方法
    public static synchronized int getSharedVariable() {
        return sharedVariable;
    }

    // 设置共享变量的方法
    public static synchronized void setSharedVariable(int value) {
        sharedVariable = value;
    }
}

注释说明：

在getSharedVariable()和setSharedVariable()方法前添加synchronized关键字，确保线程在执行这些方法时不会被其他线程打断，这样可以避免共享变量的冲突和不一致。

旅行图

journey
    title Java实现全局共享变量的旅程
    section 创建共享变量类
      创建Java类 : 5: Main
      定义共享变量 : 4: SharedData
    section 定义方法
      提供访问方法 : 4: SharedData
    section 引用变量
      在线程中使用 : 5: Thread
    section 线程安全
      添加synchronized : 4: Thread