ThreadLocal

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概述

一、對ThreadLocal的理解

1.1 ThreadLocal在JDK中的定義

1.2 應用場景

二、深入分析ThreaLocal類

2.1 get()

2.2 setIntialValue()

2.3 ThreadLocal類是如何為每個線程創(chuàng)建變量副本

三、ThreadLocal的應用場景

3.1 數(shù)據(jù)庫連接問題

3.2 Session管理

3.3 Thread-per-Request(一個請求對應一個服務器線程)

四、ThreadLocal的一般使用步驟

概述

本文借鑒了Java 并發(fā)編程這篇博主專欄的文章，他的專欄寫的很好，推薦！

ThreadLocal 又名 線程局部變量 ，是 Java 中一種較為特殊的線程綁定機制，可以為每一個使用該變量的線程都提供一個變量值的副本，并且每一個線程都可以獨立地改變自己的副本，而不會與其它線程的副本發(fā)生沖突。

一般而言，通過 ThreadLocal 存取的數(shù)據(jù)總是與當前線程相關，也就是說，JVM 為每個運行的線程綁定了私有的本地實例存取空間，從而為多線程環(huán)境常出現(xiàn)的并發(fā)訪問問題提供了一種 隔離機制 。

如果某個變量要被某個線程獨享，那么我們就可以通過ThreadLocal來實現(xiàn)本地存儲功能；

一、對ThreadLocal的理解

1.1 ThreadLocal在JDK中的定義

每個線程都有關于該 ThreadLocal變量 的私有值 ，并且對其他線程是不可見的；

ThreadLocal 可以給定一個獨立于變量的初始值，這樣每個線程就會獲得這個初始化值的一個拷貝，并且每個線程對這個值的修改對其他線程是不可見的；

ThreadLocal的一個重要作用是就是將類的狀態(tài)與線程關聯(lián)起來，解決方案就是在這個類中定義一個 private static ThreadLocal 實例；

1.2 應用場景

類 ThreadLocal 主要解決的就是為每個線程綁定自己的值，以方便其處理自己的狀態(tài)；

形象地講，可以將 ThreadLocal變量 比喻成全局存放數(shù)據(jù)的盒子，盒子中可以存儲每個線程的私有數(shù)據(jù)。例如，以下類用于生成對每個線程唯一的局部標識符。線程 ID 是在第一次調用 uniqueNum.get() 時分配的，在后續(xù)調用中不會更改；

二、深入分析ThreaLocal類

ThreadLocal中，一共提供了四個方法：

public T get() { }

public void set(T value){ }

public void remove(){ }

protected T initialValue{ }

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get() 獲取ThreadLocal變量在當前線程中保存的值；

set() 設置ThreadLocal在當前線程的值；

remove() 用來移除當前線程中相關ThreadLocal變量；

initialValue() 是一個protected方法，一般需要重寫；

2.1 get()

源碼如下：

public T get(){

Thread t = Thread.currentThread();//獲取當前線程對象

ThreadLocalMap map = getMap(t);

if(map!=null){

//從當前線程的ThreadLocalMap獲取該thread-local variable對應的entry

ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);

if(e!=null)

return (T)e.value;//取得目標值

}

return setInitialValue();

}

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2.2 setIntialValue()

private T setIntialValue(){

T value = initialValue(); //默認實現(xiàn)返回null

Thread t = Thread.currentThread();//獲得當前線程；

ThreadLocalMap map = getMap(t);//得到當前線程ThreadLocalMap類型域threadLocals

if(map!=null)

map.set(this,value);//該 map 的鍵是當前 ThreadLocal 對象

else?

createMap(t,value);

return value;

}

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initialValue()

? ? protected T initialValue() {

? ? ? ? return null;? ? ? ? ? ? // 默認實現(xiàn)返回 null

? ? }

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createMap()

? ? void createMap(Thread t, T firstValue) {

? ? ? ? t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); // this 指代當前 ThreadLocal 變量，為 map 的鍵??

? ? }

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2.3 ThreadLocal類是如何為每個線程創(chuàng)建變量副本

每個線程內部有一個 ThreadLocal.ThreadLocalMap 類型的成員變量 threadLocals，這個 threadLocals 存儲了與該線程相關的所有 ThreadLocal 變量及其對應的值（”ThreadLocal 變量及其對應的值” 就是該Map中的一個 Entry）。 Key 是 ThreadLocal 變量， Value 是該 ThreadLocal 變量對應的值；

初始時，Thread里面的threadlocals為空，當ThreadLocal變量調用**get()方法或者set()**就會對Thread類中的threadlocals進行初始化，并且以當前ThreadLocal變量為鍵值，以ThreadLocal要保存的值為value，存到 threadLocals；

然后在當前線程里面，如果要使用ThreadLocal對象，就可以通過get方法獲得該線程的threadLocals，然后以該ThreadLocal對象為鍵取得其對應的 Value，也就是ThreadLocal對象中所存儲的值；

三、ThreadLocal的應用場景

Java 中，類 ThreadLocal 解決的是變量在不同線程間的隔離性。最常見的 ThreadLocal 使用場景有 數(shù)據(jù)庫連接問題、Session管理等。

3.1 數(shù)據(jù)庫連接問題

private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>() {

? ? public Connection initialValue() {

? ? ? ? return DriverManager.getConnection(DB_URL);

? ? }

};

public static Connection getConnection() {

? ? return connectionHolder.get();

}

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3.2 Session管理

private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();

public static Session getSession() throws InfrastructureException {

? ? Session s = (Session) threadSession.get();

? ? try {

? ? ? ? if (s == null) {

? ? ? ? ? ? s = getSessionFactory().openSession();

? ? ? ? ? ? threadSession.set(s);

? ? ? ? }

? ? } catch (HibernateException ex) {

? ? ? ? throw new InfrastructureException(ex);

? ? }

? ? return s;

}

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3.3 Thread-per-Request(一個請求對應一個服務器線程)

在經(jīng)典Web交互模型中，請求的處理基本上采用的都是“一個請求對應一個服務器線程”的處理方式，因此就可以將請求設置成類似ThreadLocal的形式，這樣，當某個服務器線程來處理請求時，就可以獨享該請求的處理；

四、ThreadLocal的一般使用步驟

ThreadLocal使用步驟一般分為三步：

創(chuàng)建一個ThreadLocal對象threadXxx,用來保存線程間需要隔離處理的對象xxx;

提供一個獲取要隔離訪問的數(shù)據(jù)的方法 getXxx()，在方法中判斷，若 ThreadLocal對象為null時候，應該 new() 一個隔離訪問類型的對象;

在線程類的run()方法中，通過getXxx()方法獲取要操作的數(shù)據(jù)，這樣可以保證每個線程對應一個數(shù)據(jù)對象，在任何時刻都操作的是這個對象，不會交叉。

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本文題目：Java并發(fā)編程——ThreadLocal
轉載源于：http://jinyejixie.com/article32/pggopc.html

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