并发与同步 (一) ThreadLocal与Synchronized 用哪一个好

1. ThreadLocal是什么？
   1. 历史
      1. 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。
   1. 定义
      1. ThreadLocal很容易让人望文生义，想当然地认为是一个“本地线程”。其实，ThreadLocal并不是一个Thread，而是Thread的局部变量，也许把它命名为ThreadLocalVariable更容易让人理解一些。
         1. 我们可以这样理解：把一个线程比喻为一个类，ThreadLocal即是这个类中的成员变量，类中的多个方法可以调用。
   1. 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。
      1. 这里的副本不是什么引用或者啥的，而是new出来的一个新对象，每个线程只维护自己的对象。
      1. 解决了两类问题
         1. 线程间通信
            1. 线程并发问题
         1. 一个线程内部通信
            1. 例如：封装Connection

1. ThreadLocal与Synchronized区别
   1. 相同
      1. ThreadLocal和线程同步机制相比有什么优势呢？ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。
   1. 不同点
      1. 在同步机制中，通过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量。这时该变量是多个线程共享的，使用同步机制要求程序慎密地分析什么时候对变量进行读写，什么时候需要锁定某个对象，什么时候释放对象锁等繁杂的问题，程序设计和编写难度相对较大。
      2. 而ThreadLocal则从另一个角度来解决多线程的并发访问。ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为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。
      3. ThreadLocal提供了线程安全的共享对象，在编写多线程代码时，可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。
         1. 下面例子中我们把Connection对象放入ThreadLocal中，我们的评教系统中也这样进行封装，可以确保一个线程中唯一实例，这样方便了事务调用。

1. ThreadLocal泛型
   1. 由于ThreadLocal中可以持有任何类型的对象，低版本JDK所提供的get()返回的是Object对象，需要强制类型转换。但JDK 5.0通过泛型很好的解决了这个问题，在一定程度地简化ThreadLocal的使用，代码清单 9 2就使用了JDK 5.0新的ThreadLocal<T>版本。

1. 本质区别
   1. 概括起来说，对于多线程资源共享的问题，同步机制采用了“以时间换空间”的方式，而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量，让不同的线程排队访问，而后者为每一个线程都提供了一份变量，因此可以同时访问而互不影响。
      1. 以时间换空间
         1. 即枷锁方式，某个区域代码或变量只有一份节省了内存，但是会形成很多线程等待现象，因此浪费了时间而节省了空间。
      1. 空间换时间
         1. 为每一个线程提供一份变量，多开销一些内存，但是呢线程不用等待，可以一起执行而相互之间没有影响。
      1. 这是两种不同的思路，值得借鉴和学习。

1. 实例应用
   1. ThreadLocal封装Connection对象，如下代码
   1. 代码

      1. package com.bjpowernode.drp.util;
         
         import java.net.ConnectException;
         import java.sql.Connection;
         import java.sql.DriverManager;
         import java.sql.ResultSet;
         import java.sql.SQLException;
         import java.sql.Statement;
         
         import com.sun.org.apache.bcel.internal.generic.NEW;
         
         /**
          * 采用ThreadLocal封装Connection，可以防止线程安全
          * @author LLS
          *
          */
         public class ConnectionManager {
         
         	private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder=new ThreadLocal<Connection>();
         
         	/**
         	 * 得到Connection
         	 * @return
         	 */
         	public static Connection getConnection()
         	{
         		//如果再当前线程中已经绑定相应的Connection则取出来
         		Connection conn=connectionHolder.get();
         		//如果没有绑定
         		if (conn==null) {
         
         			try{
         				JdbcConfig jdbcConfig=xmlConfigReader.getInstance().getJdbcConfig();
         				Class.forName(jdbcConfig.getDriverName());
         				conn=DriverManager.getConnection(jdbcConfig.getUrlName(), jdbcConfig.getUserName(), jdbcConfig.getPasswordName());
         				//将Connection设置到变量ThreadLocal中
         				connectionHolder.set(conn);
         
         			}catch(ClassNotFoundException e){
         
         				e.printStackTrace();
         				throw new ApplicationException("系统错误，请联系管理员！");
         			} catch (SQLException e) {
         				e.printStackTrace();
         				throw new ApplicationException("系统错误，请联系管理员！");
         
         			}
         		}
         		return conn;
         	}
         
         	public static void close(Statement pstmt)
         	{
         		if(pstmt !=null)
         		{
         			try {
         				pstmt.close();
         			} catch (SQLException e) {
         
         				e.printStackTrace();
         			}
         		}
         	}
         	/**
         	 * 关闭结果集
         	 * @param rs
         	 */
         	public static void close(ResultSet rs)
         	{
         		if(rs!=null)
         		{
         			try {
         				rs.close();
         			} catch (SQLException e) {
         
         				e.printStackTrace();
         			}
         		}
         	}
         	/**
         	 * 关闭连接
         	 */
         	public static void closeConnection()
         	{
         		Connection conn=connectionHolder.get();
         		if (conn!=null) {
         			try {
         				conn.close();
         				//从集合ThreadLocal中清除掉
         				connectionHolder.remove();
         			} catch (SQLException e) {
         				e.printStackTrace();
         			}
         		}
         	}
         	/**
         	 * 开启事务
         	 * @param conn
         	 */
         	public static void beginTransation(Connection conn)
         	{
         		try {
         
         			if(conn!=null)
         			{
         				if(conn.getAutoCommit())
         				{
         					conn.setAutoCommit(false);
         				}
         			}
         		} catch (Exception e) {
         		}
         	}
         	/**
         	 * 提交事务
         	 * @param conn
         	 */
         	public static void commitTransation(Connection conn)
         	{
         		try {
         
         			if(conn!=null)
         			{
         				if(!conn.getAutoCommit())
         				{
         					conn.commit();
         				}
         			}
         		} catch (Exception e) {
         		}
         	}
         	/**
         	 * 回滚事务
         	 * @param conn
         	 */
         	public static void rollbackTransation(Connection conn)
         	{
         		try {
         			if(conn!=null)
         			{
         				if(!conn.getAutoCommit())
         				{
         					conn.rollback();
         				}
         			}
         		} catch (Exception e) {
         		}
         	}
         	/**
         	 * 重启事务
         	 * @param conn
         	 */
         	public static void resetTransation(Connection conn)
         	{
         		try {
         			if(conn!=null)
         			{
         				if(conn.getAutoCommit())
         				{
         					conn.setAutoCommit(false);
         				}else
         				{
         					conn.setAutoCommit(true);
         				}
         			}
         		} catch (Exception e) {
         		}
         	}
         
         }
         

   1. 这样确保了在同一个线程内始终是一个Connection对象，操作事务的前提，在DAO层可以直接从ConnectionManager对象里取出Connection，省去了在方法参数里传递，提高了方法的通用性。
   2. 至于什么时候用哪一种思路，还需要具体情况具体分析，并没有一个同一个做法，如果你内存足够大可以用“空间换时间法”倘若内存本来就很小，当然没必要用这种，要不系统都跑不起来。