ThreadLocal简介_动力节点Java学院整理
ThreadLocal,直译为“线程本地”或“本地线程”,如果你真的这么认为,那就错了!其实,它就是一个容器,用于存放线程的局部变量,我认为应该叫做ThreadLocalVariable(线程局部变量)才对,真不理解为什么当初 Sun 公司的工程师这样命名。
早在JDK1.2的时代,java.lang.ThreadLocal就诞生了,它是为了解决多线程并发问题而设计的,只不过设计得有些难用,所以至
今没有得到广泛使用。其实它还是挺有用的,不相信的话,我们一起来看看这个例子吧。
一个序列号生成器的程序,可能同时会有多个线程并发访问它,要保证每个线程得到的序列号都是自增的,而不能相互干扰。
先定义一个接口:
publicinterfaceSequence{ intgetNumber(); }
每次调用getNumber()方法可获取一个序列号,下次再调用时,序列号会自增。
再做一个线程类:
publicclassClientThreadextendsThread{ privateSequencesequence; publicClientThread(Sequencesequence){ this.sequence=sequence; } @Override publicvoidrun(){ for(inti=0;i<3;i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+sequence.getNumber()); } } }
在线程中连续输出三次线程名与其对应的序列号。
我们先不用ThreadLocal,来做一个实现类吧。
publicclassSequenceAimplementsSequence{ privatestaticintnumber=0; publicintgetNumber(){ number=number+1; returnnumber; } publicstaticvoidmain(String[]args){ Sequencesequence=newSequenceA(); ClientThreadthread1=newClientThread(sequence); ClientThreadthread2=newClientThread(sequence); ClientThreadthread3=newClientThread(sequence); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); } }
序列号初始值是0,在main()方法中模拟了三个线程,运行后结果如下:
Thread-0=>1
Thread-0=>2
Thread-0=>3
Thread-2=>4
Thread-2=>5
Thread-2=>6
Thread-1=>7
Thread-1=>8
Thread-1=>9
由于线程启动顺序是随机的,所以并不是0、1、2这样的顺序,这个好理解。为什么当 Thread-0输出了1、2、3之后,而 Thread-2却输出了4、5、6呢?线程之间竟然共享了static变量!这就是所谓的“非线程安全”问题了。
那么如何来保证“线程安全”呢?对应于这个案例,就是说不同的线程可拥有自己的static变量,如何实现呢?下面看看另外一个实现吧。
publicclassSequenceBimplementsSequence{ privatestaticThreadLocalnumberContainer=newThreadLocal (){ @Override protectedIntegerinitialValue(){ return0; } }; publicintgetNumber(){ numberContainer.set(numberContainer.get()+1); returnnumberContainer.get(); } publicstaticvoidmain(String[]args){ Sequencesequence=newSequenceB(); ClientThreadthread1=newClientThread(sequence); ClientThreadthread2=newClientThread(sequence); ClientThreadthread3=newClientThread(sequence); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); } }
通过 ThreadLocal封装了一个Integer类型的 numberContainer静态成员变量,并且初始值是0。再看 getNumber()方法,首先从 numberContainer中get出当前的值,加1,随后set到 numberContainer中,最后将 numberContainer中get出当前的值并返回。
是不是很恶心?但是很强大!确实稍微饶了一下,我们不妨把 ThreadLocal看成是一个容器,这样理解就简单了。所以,这里故意用Container这个单词作为后缀来命名ThreadLocal变量。
运行结果如何呢?看看吧。
Thread-0=>1
Thread-0=>2
Thread-0=>3
Thread-2=>1
Thread-2=>2
Thread-2=>3
Thread-1=>1
Thread-1=>2
Thread-1=>3
每个线程相互独立了,同样是static变量,对于不同的线程而言,它没有被共享,而是每个线程各一份,这样也就保证了线程安全。也就是说,TheadLocal为每一个线程提供了一个独立的副本!
搞清楚ThreadLocal的原理之后,有必要总结一下ThreadLocal的API,其实很简单。
1.publicvoidset(Tvalue):将值放入线程局部变量中
2.publicTget():从线程局部变量中获取值
3.publicvoidremove():从线程局部变量中移除值(有助于JVM垃圾回收)
4.protectedTinitialValue():返回线程局部变量中的初始值(默认为null)
为什么initialValue()方法是protected的呢?就是为了提醒程序员们,这个方法是要你们来实现的,请给这个线程局部变量一个初始值吧。
了解了原理与这些API,其实想想ThreadLocal里面不就是封装了一个Map吗?自己都可以写一个ThreadLocal了,尝试一下吧。
publicclassMyThreadLocal{ privateMap container=Collections.synchronizedMap(newHashMap ()); publicvoidset(Tvalue){ container.put(Thread.currentThread(),value); } publicTget(){ Threadthread=Thread.currentThread(); Tvalue=container.get(thread); if(value==null&&!container.containsKey(thread)){ value=initialValue(); container.put(thread,value); } returnvalue; } publicvoidremove(){ container.remove(Thread.currentThread()); } protectedTinitialValue(){ returnnull; } }
以上完全山寨了一个ThreadLocal,其中中定义了一个同步Map(为什么要这样?请读者自行思考),代码应该非常容易读懂。
下面用这MyThreadLocal再来实现一把看看。
publicclassSequenceCimplementsSequence{ privatestaticMyThreadLocalnumberContainer=newMyThreadLocal (){ @Override protectedIntegerinitialValue(){ return0; } }; publicintgetNumber(){ numberContainer.set(numberContainer.get()+1); returnnumberContainer.get(); } publicstaticvoidmain(String[]args){ Sequencesequence=newSequenceC(); ClientThreadthread1=newClientThread(sequence); ClientThreadthread2=newClientThread(sequence); ClientThreadthread3=newClientThread(sequence); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); } }
以上代码其实就是将ThreadLocal替换成了MyThreadLocal,仅此而已,运行效果和之前的一样,也是正确的。
其实ThreadLocal可以单独成为一种设计模式,就看你怎么看了。
ThreadLocal具体有哪些使用案例呢?通过ThreadLocal存放JDBCConnection,以达到事务控制的能力。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持毛票票。