ThreadLocal深入理解 修订版
本文是传智博客多线程视频的学习笔记。
原版本见
http://blog.csdn.net/dlf123321/article/details/42531979
ThreadLocal是一个和线程安全相关的类。
它能干什么?
能保证在一个线程内,某个变量的全局共享。
说的很模糊,咱们看一个图
线程1里面的数据,应该在线程1范围内的模块a,b,c都能访问。
线程2里面的数据,应该在线程3范围内的模块a,b,c都能访问。
且线程1,2之间数据不会混淆。
那它有什么用呢?
举个例子,银行的转账包含两步,存款和取款,时候如果在存款取款中间出了问题,就得回滚;如果一切正常等整个交易完成了再commit,而调用commit的对象是Connection。那你说,如果多个线程共用一个Connection会发生什么问题?
一个非线程安全的例子
在我们讲述ThreadLocal之前,我们先看一个例子。
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadScopeDataShare {
static private int data = 0;
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 2; i++) {
threadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int data2= new Random().nextInt(100);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" put "+data2);
data=data2;
try {
Thread.sleep(1000); //为什么要睡1秒 大家懂吗?
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
new A().get();
new B().get();
}
});
}
threadPool.shutdown();
}
public static int getData() {
return data;
}
}
class A {
public int get() {
int data = ThreadScopeDataShare.getData();
System.out
.println("a "+Thread.currentThread().getName() + " getdata " + data);
return data;
}
}
class B {
public int get() {
int data = ThreadScopeDataShare.getData();
System.out
.println("b "+Thread.currentThread().getName() + " getdata " + data);
return data;
}
}
在我们设想中,应该是线程1放的数据,在线程1中,模块A与模块取得的数据应该是一致的。同理,线程2放的数据,与工作再线程2下的模块A模板取得的数据也应该是一致的。
可是上面的代码的运行结果却是:
pool-1-thread-1 put 90
pool-1-thread-2 put 78
a pool-1-thread-2 getdata 78
b pool-1-thread-2 getdata 78
a pool-1-thread-1 getdata 78
b pool-1-thread-1 getdata 78
改进版
我们新建一个map,key是当前线程,value是我们要保存的数据。
那么就可以保证每个线程的各个模块取得的数据都是一致的。
public class ThreadScopeShareData3 {
private static Map<Thread, Integer> threadData = new HashMap<Thread, Integer>();
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 2; i++) {
threadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int data2= new Random().nextInt(100);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" put "+data2);
threadData.put(Thread.currentThread(),data2);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
new A().get();
new B().get();
}
});
}
threadPool.shutdown();
}
static class A{
public void get(){
int data = threadData.get(Thread.currentThread());
System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName()
+ " get data :" + data);
}
}
//省略class B
}
运行结果
pool-1-thread-1 put 2
pool-1-thread-2 put 99
A from pool-1-thread-2 get data :99
A from pool-1-thread-1 get data :2
B from pool-1-thread-1 get data :2
B from pool-1-thread-2 get data :99
ThreadLocal的简单介绍
早在JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal，ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序。
当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。
我们先看应用再讲原理,然后再讲一个实际的应用。
第一个应用
public class ThreadLocalTest {
private static ThreadLocal<Integer> x = new ThreadLocal<Integer>();
public static void main(String[] args) {
for(int i=0;i<2;i++){
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
int data = new Random().nextInt(500);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ " has put data :" + data);
x.set(data);
new A().get();
new B().get();
}
}).start();
}
}
static class A{
public void get(){
int data = x.get();
System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName()
+ " get data :" + data);
}
}
static class B{
public void get(){
int data = x.get();
System.out.println("B from " + Thread.currentThread().getName()
+ " get data :" + data);
}
}
}
Thread-0 has put data :67
A from Thread-0 get data :67
B from Thread-0 get data :67
Thread-1 has put data :221
A from Thread-1 get data :221
B from Thread-1 get data :221
完全符合我们的要求。
这里有个问题:
如果一个线程能要共享多个变量怎么做?
private static ThreadLocal<Integer> x = new ThreadLocal<Integer>();
private static ThreadLocal<Integer> y = new ThreadLocal<Integer>();
不嫌麻烦吗?
ThreadLocal里可以放Interger,也可以放Objcet么。
如果几个变量有关系,如name,age我们就把它们包装成User;
如果变量没有关系,那就包装成一个map。
(当然一个线程如果要共享多个变量,那么分别设置为x,y也是可以的)
这样可以不?
import java.util.Random;
public class ThreadLocalTest3 {
private static ThreadLocal<MyThreadScopeData2> myThreadScopeData = new ThreadLocal<MyThreadScopeData2>();
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 2; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int data = new Random().nextInt(500);
MyThreadScopeData2 myData = new MyThreadScopeData2();
myData.setName("name" + data);
myData.setAge(data);
myThreadScopeData.set(myData);
new A().get();
new B().get();
}
}).start();
}
}
static class A {
public void get() {
MyThreadScopeData2 myData = myThreadScopeData.get();
System.out
.println("A from " + Thread.currentThread().getName()
+ " getMyData: " + myData.getName() + ","
+ myData.getAge());
}
}
//省略class B
}
class MyThreadScopeData2 {
private static ThreadLocal<MyThreadScopeData2> map = new ThreadLocal<MyThreadScopeData2>();
private String name;
private int age;
//省略get set
}
可以,不过对用户来说暴露了ThreadLocal的应用,我们希望在调用的时候,ThreadLocal对用户是透明的。
换句话说,我们得把ThreadLocal包装起来。
import java.util.Random;
public class ThreadLocalTest2 {
public static void main(String[] args) {
for(int i=0;i<2;i++){
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
int data = new Random().nextInt(500);
MyThreadScopeData.getThreadInstance().setName("name" + data);
MyThreadScopeData.getThreadInstance().setAge(data);
new A().get();
new B().get();
}
}).start();
}
}
static class A{
public void get(){
MyThreadScopeData myData = MyThreadScopeData.getThreadInstance();
System.out.println("A from " + Thread.currentThread().getName()
+ " getMyData: " + myData.getName() + "," +
myData.getAge());
}
}
//省略Class B
}
class MyThreadScopeData{
private MyThreadScopeData(){}
public static MyThreadScopeData getThreadInstance(){
MyThreadScopeData instance = map.get();
if(instance == null){
instance = new MyThreadScopeData();
map.set(instance);
}
return instance;
}
private static ThreadLocal<MyThreadScopeData> map =
new ThreadLocal<MyThreadScopeData>();
private String name;
private int age;
//省略getset
}
关于上面的单例模式可以参考
http://blog.csdn.net/lovelion/article/details/7420886
现在重头戏来了,看看ThreadLocal实现的原理。
参见:
http://blog.csdn.net/dlf123321/article/details/42531979
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