ThreadLocal本地线程和同步机制的比较
ThreadLocal本地线程和同步机制的比较
Heinrich_Chen 发表于2年前
ThreadLocal本地线程和同步机制的比较
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摘要: ThreadLocal本地线程和同步机制的的异同

ThreadLocal的设计
首先看看ThreadLocal的接口:
Object get() ; // 返回当前线程的线程局部变量副本 protected Object
initialValue(); // 返回该线程局部变量的当前线程的初始值                   
void set(Object value); // 设置当前线程的线程局部变量副本的值
  ThreadLocal3个方法,其中值得注意的是initialValue(),该方法是一个protected
的方法,显然是为了子类重写而特意实现的。该方法返回当前线程在该线程局部变量的初始
值,这个方法是一个延迟调用方法,在一个线程第1次调用get()或者set(Object)时才执行
,并且仅执行1次。ThreadLocal中的确实实现直接返回一个null
protected Object initialValue() { return null; }
  ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢?其实实现的思路很简单,
ThreadLocal类中有一个Map,用于存储每一个线程的变量的副本。比如下面的示例实现:

就相当于存Map

 这个是ThreadLocal的get方法的实现
 public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();//获取当前线程
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null)
                return (T)e.value;
        }
        return setInitialValue();
    }
    
    
     ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }


ThreadLocal与其它同步机制的比较
  ThreadLocal和其它同步机制相比有什么优势呢?ThreadLocal和其它所有的同步机制都
是为了解决多线程中的对同一变量的访问冲突,在普通的同步机制中,是通过对象加锁来实
现多个线程对同一变量的安全访问的。这时该变量是多个线程共享的,使用这种同步机制需
要很细致地分析在什么时候对变量进行读写,什么时候需要锁定某个对象,什么时候释放该
对象的锁等等很多。所有这些都是因为多个线程共享了资源造成的。ThreadLocal就从另一
个角度来解决多线程的并发访问,ThreadLocal会为每一个线程维护一个和该线程绑定的变
量的副本,从而隔离了多个线程的数据,每一个线程都拥有自己的变量副本,从而也就没有
必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全的共享对象,在编写多线程代码时
,可以把不安全的整个变量封装进ThreadLocal,或者把该对象的特定于线程的状态封装进
ThreadLocal
  由于ThreadLocal中可以持有任何类型的对象,所以使用ThreadLocal get当前线程的值
是需要进行强制类型转换。但随着新的Java版本(1.5)将模版的引入,新的支持模版参数
ThreadLocal<T>类将从中受益。也可以减少强制类型转换,并将一些错误检查提前到了编
译期,将一定程度地简化ThreadLocal的使用。
总结
    当然ThreadLocal并不能替代同步机制,两者面向的问题领域不同。同步机制是为了同
步多个线程对相同资源的并发访问,是为了多个线程之间进行通信的有效方式;而
ThreadLocal是隔离多个线程的数据共享,从根本上就不在多个线程之间共享资源(变量)
,这样当然不需要对多个线程进行同步了。所以,如果你需要进行多个线程之间进行通信,
 则使用同步机制;如果需要隔离多个线程之间的共享冲突,可以使用ThreadLocal,这将极
大地简化你的程序,使程序更加易读、简洁。

ThreadLocal常见用途:
存放当前session用户
存放一些context变量,比如webworkActionContext
存放session,比如Spring hibernate ormsession


例子:用 ThreadLocal 实现每线程 Singleton
        线程局部变量常被用来描绘有状态单子Singleton) 或线程安全的共享对象,或者是通过把不安全的整个变量封装进 ThreadLocal,或者是通过把对象的特定于线程的状态封装进 ThreadLocal。例如,在与数据库有紧密联系的应用程序中,程序的很多方法可能都需要访问数据库。在系统的每个方法中都包含一个 Connection 作为参数是不方便的 — 单子来访问连接可能是一个虽然更粗糙,但却方便得多的技术。然而,多个线程不能安全地共享一个 JDBC Connection。如清单 所示,通过使用单子中的 ThreadLocal,我们就能让我们的程序中的任何类容易地获取每线程 Connection 的一个引用。这样,我们可以认为 ThreadLocal 允许我们创建每线程单子。

package org.heinrich.app.connection;

import java.sql.Connection;

public class ConnectionUtils {
	
	
	private final static ThreadLocal<Connection> threadLocal = new ThreadLocal<>();
	
	
	public Connection getConnection(){
		Connection connection = threadLocal.get();
		if(connection ==null){
			connection = new DBHelper().getConn();
			threadLocal.set(connection);
		}
		
		return connection;
	}
	
	

}

package org.heinrich.app.connection;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
//数据库连接
public class DBHelper {
	public static final String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/fk_test";
	public static final String name = "com.mysql.jdbc.Driver";
	public static final String user = "root";
	public static final String password = "root";

	public Connection conn = null;

	public Connection getConn() {
		try {
			Class.forName(name);// 指定连接类型
			conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);// 获取连接
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return conn;
	}

}

简单的实现Mysql连接线程安全的一种方式

理论上来说,ThreadLocal是的确是相对于每个线程,每个线程会有自己的ThreadLocal。但是上面已经讲到,一般的应用服务器都会维护一套线程池。因此,不同用户访问,可能会接受到同样的线程。因此,在做基于TheadLocal时,需要谨慎,避免出现ThreadLocal变量的缓存,导致其他线程访问到本线程变量。


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评论 (11)
Maserati_
有状态“单子”是指什么?
Glide
很不错的文章。谢谢分享
Heinrich_Chen

引用来自“Glide”的评论

很不错的文章。谢谢分享

谢谢
PittyXu
13 if(connection !=null){

这里错了吧
fuck_life
应该是 if(connection ==null){ 吧
Heinrich_Chen

引用来自“ishiguang”的评论

应该是 if(connection ==null){ 吧

是的,不好意思
hantsy
Spring内部使用很多
Heinrich_Chen

引用来自“hantsy”的评论

Spring内部使用很多

我准备看看Spring的源码到时候跪求指导
askjc
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jsdhuandao
很好,感谢分享
啦啦啦拉拉
Hi,我想知道context是属于什么设计模式实现的?
×
Heinrich_Chen
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