引言
大家好呀！今天要给大家分享一篇关于线程和异步操作的干货，主题是 “线程内部开了异步后的线程怎么共享数据”。这个问题看似简单，实则涉及到多线程、异步编程和数据共享等多个概念，是不少Java面试中都会问到的一个经典问题。今天，就让我们通过一个故事来讲解这个问题，保证你听了能豁然开朗！
故事开篇：公司里的小挑战
话说，小米最近收到了一家互联网公司的面试邀请。面试官看起来很友好，他告诉小米：“今天的面试比较特别，我们来聊聊技术问题。” 于是，面试官一边翻看着笔记，一边随口问了一个问题：“你能解释一下，假如你在Java中开启了一个异步操作，如何在这个异步操作内部共享数据给主线程，或者给其他线程呢？”
小米一开始有些愣住了。这是个相当经典的面试题，但她知道如果单纯从字面意思分析，可能会出错。于是，小米决定用思考来拆解这个问题。
异步操作，线程的“秘密武器”
首先，我们得明白异步操作是什么。在Java中，异步操作是指不阻塞当前线程的执行，让任务在后台执行。常见的异步方式包括使用CompletableFuture、ExecutorService或者通过@Async注解等。
假设我们有一个程序，想让一个任务在后台执行，并且让主线程继续执行其他工作。那么，我们可能会使用ExecutorService来启动一个异步任务。看下面这个简单的例子：
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这个例子中，主线程会继续执行而不等异步任务完成。异步任务开始后，主线程不会被阻塞，继续执行后续的代码。通过这种方式，我们可以提高程序的执行效率，避免不必要的等待。
但是，问题来了，如何在这个异步操作内部共享数据给主线程或其他线程呢？这可不单单是一个线程池或者异步任务的简单问题了，涉及到线程间数据共享的问题，尤其是在多线程环境中，数据共享的安全性尤为重要。
共享数据的挑战：线程安全和内存可见性
异步操作中涉及到线程间的数据共享时，我们需要考虑线程安全和内存可见性这两个问题。线程安全意味着多个线程访问共享资源时不会发生冲突，内存可见性则是确保一个线程对共享变量的修改能够及时地反映到其他线程中。
如何在异步线程中共享数据：几种常见方式
1. 使用volatile关键字
在多线程中，volatile关键字是解决内存可见性的一个简单方法。当一个变量被声明为volatile时，所有线程都会直接从主内存中读取该变量，而不会从各自的线程缓存中读取，从而保证了线程间的数据同步。
但需要注意的是，volatile并不能保证线程安全，它只是保证了内存可见性。
例如，我们可以通过volatile来共享数据，如下所示：
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在这个例子中，isCompleted被标记为volatile，主线程和异步任务都能够实时获取到该变量的最新值。当异步任务完成时，isCompleted会变为true，主线程会立即感知到这一变化。
2. 使用CountDownLatch
如果你希望主线程等待多个异步任务完成后再继续执行，可以使用CountDownLatch。CountDownLatch允许主线程在异步任务完成前等待，等到计数器减到零时，主线程才会继续执行。
看下面这个例子：
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这里，latch.await()会让主线程阻塞，直到异步任务调用countDown()方法将计数器减到零。主线程得到通知后，才会继续执行。
3. 使用CompletableFuture
CompletableFuture是Java 8引入的一个异步编程工具，它提供了更加丰富的API，支持多个异步任务的组合、异常处理以及数据的共享和传递。
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过CompletableFuture，主线程和异步线程之间的通信非常简洁。通过supplyAsync方法异步执行任务，并通过future.get()来获取异步任务的结果。
总结
经过一番思考，小米终于明白了面试官的问题本质：当线程内部启动异步任务时，如何在主线程和异步线程之间共享数据？这涉及到多线程的同步、内存可见性和线程安全等问题。我们可以通过volatile关键字、CountDownLatch、CompletableFuture等工具来实现线程间数据共享。
通过这次面试，小米不仅加深了对多线程编程的理解，还在面试过程中思考得更加深入。她知道，编程不仅仅是代码的编写，更是对问题的思考和解决方案的设计。
所以，大家在面对多线程和异步编程的挑战时，记得考虑数据共享和线程安全的细节，掌握好各种同步工具，这样才能在面试中应对自如，在实际开发中游刃有余！
