- 浏览: 869609 次
- 性别:
- 来自: 美国图森
最新评论
-
jnjeC:
jake_12345 写道大哥,这写错了吧Class.isAs ...
Class.isAssignableFrom(Class clz)方法 与 instanceof 关键字的区别 -
lgh1992314:
https://my.oschina.net/xianggao ...
Servlet生命周期 -
qq412796770:
大哥,百度第一条就是你的,好歹也修改一下吧
Class.isAssignableFrom(Class clz)方法 与 instanceof 关键字的区别 -
技术无涯苦作舟:
大哥,百度第一条就是你的,好歹也修改一下吧
Class.isAssignableFrom(Class clz)方法 与 instanceof 关键字的区别 -
lgh1992314:
大哥,百度第一条就是你的,好歹也修改一下吧
Class.isAssignableFrom(Class clz)方法 与 instanceof 关键字的区别
ThreadLocal是什么
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。
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。
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。
从线程的角度看,目标变量就象是线程的本地变量,这也是类名中“Local”所要表达的意思。
线程局部变量并不是Java的新发明,很多语言(如IBM IBM XL FORTRAN)在语法层面就提供线程局部变量。在Java中没有提供在语言级支持,而是变相地通过ThreadLocal的类提供支持。
所以,在Java中编写线程局部变量的代码相对来说要笨拙一些,因此造成线程局部变量没有在Java开发者中得到很好的普及。
ThreadLocal的接口方法
ThreadLocal类接口很简单,只有4个方法,我们先来了解一下:
void set(Object value)
设置当前线程的线程局部变量的值。
public Object get()
该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。
public void remove()
将当前线程局部变量的值删除,目的是为了减少内存的占用,该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是,当线程结束后,对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收,所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作,但它可以加快内存回收的速度。
protected Object initialValue()
返回该线程局部变量的初始值,该方法是一个protected的方法,显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法,在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行,并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。
值得一提的是,在JDK5.0中,ThreadLocal已经支持泛型,该类的类名已经变为ThreadLocal<T>。API方法也相应进行了调整,新版本的API方法分别是void set(T value)、T get()以及T initialValue()。
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:在ThreadLocal类中有一个Map,用于存储每一个线程的变量副本,Map中元素的键为线程对象,而值对应线程的变量副本。我们自己就可以提供一个简单的实现版本:
代码清单1 SimpleThreadLocal
public class SimpleThreadLocal { private Map valueMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap()); public void set(Object newValue) { valueMap.put(Thread.currentThread(), newValue);//①键为线程对象,值为本线程的变量副本 } public Object get() { Thread currentThread = Thread.currentThread(); Object o = valueMap.get(currentThread);//②返回本线程对应的变量 //③如果在Map中不存在,放到Map中保存起来。 if (o == null && !valueMap.containsKey(currentThread)) { o = initialValue(); valueMap.put(currentThread, o); } return o; } public void remove() { valueMap.remove(Thread.currentThread()); } public Object initialValue() { return null; } }
这个ThreadLocal实现版本显得比较幼稚,但它和JDK所提供的ThreadLocal类在实现思路上是相近的。
下面,我们通过一个具体的实例了解一下ThreadLocal的具体使用方法。
代码清单2 SequenceNumber
public class SequenceNumber { // ①通过匿名内部类覆盖ThreadLocal的initialValue()方法,指定初始值 private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer>() { public Integer initialValue() { return 0; } }; // ②获取下一个序列值 public int getNextNum() { seqNum.set(seqNum.get() + 1); return seqNum.get(); } public static void main(String[] args){ SequenceNumber sn = new SequenceNumber(); // ③ 3个线程共享sn,各自产生序列号 TestClient t1 = new TestClient(sn); TestClient t2 = new TestClient(sn); TestClient t3 = new TestClient(sn); t1.start(); t2.start(); t3.start(); } static class TestClient extends Thread { private SequenceNumber sn; public TestClient(SequenceNumber sn) { this.sn = sn; } public void run(){ for (int i = 0; i < 3; i++) {// ④每个线程打出3个序列值 System.out.println("thread[" + Thread.currentThread().getName() + "] sn[" + sn.getNextNum() + "]"); } } } }
通常我们通过匿名内部类的方式定义ThreadLocal的子类,提供初始的变量值,如例子中①处所示。TestClient线程产生一组序列号,在③处,我们生成3个TestClient,它们共享同一个SequenceNumber实例。运行以上代码,在控制台上输出以下的结果:
thread[Thread-2] sn[1]
thread[Thread-0] sn[1]
thread[Thread-1] sn[1]
thread[Thread-2] sn[2]
thread[Thread-0] sn[2]
thread[Thread-1] sn[2]
thread[Thread-2] sn[3]
thread[Thread-0] sn[3]
thread[Thread-1] sn[3]
考察输出的结果信息,我们发现每个线程所产生的序号虽然都共享同一个SequenceNumber实例,但它们并没有发生相互干扰的情况,而是各自产生独立的序列号,这是因为我们通过ThreadLocal为每一个线程提供了单独的副本。
Thread同步机制的比较
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。
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。
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。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。
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。
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。
Spring使用ThreadLocal解决线程安全问题
我们知道在一般情况下,只有无状态的Bean才可以在多线程环境下共享,在Spring中,绝大部分Bean都可以声明为singleton作用域。就是因为Spring对一些Bean(如RequestContextHolder、TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等)中非线程安全状态采用ThreadLocal进行处理,让它们也成为线程安全的状态,因为有状态的Bean就可以在多线程中共享了。
一般的Web应用划分为展现层、服务层和持久层三个层次,在不同的层中编写对应的逻辑,下层通过接口向上层开放功能调用。在一般情况下,从接收请求到返回响应所经过的所有程序调用都同属于一个线程,如图所示:
同一线程贯通三层
这样你就可以根据需要,将一些非线程安全的变量以ThreadLocal存放,在同一次请求响应的调用线程中,所有关联的对象引用到的都是同一个变量。
下面的实例能够体现Spring对有状态Bean的改造思路:
代码清单3 TopicDao:非线程安全
public class TopicDao { private Connection conn;// ①一个非线程安全的变量 public void addTopic() { Statement stmt = conn.createStatement();// ②引用非线程安全变量 //... } }
由于①处的conn是成员变量,因为addTopic()方法是非线程安全的,必须在使用时创建一个新TopicDao实例(非singleton)。下面使用ThreadLocal对conn这个非线程安全的“状态”进行改造:
代码清单4 TopicDao:线程安全
public class TopicDao { // ①使用ThreadLocal保存Connection变量 private static ThreadLocal<Connection> connThreadLocal = new ThreadLocal<Connection>(); public static Connection getConnection() { // ②如果connThreadLocal没有本线程对应的Connection创建一个新的Connection, // 并将其保存到线程本地变量中。 if (connThreadLocal.get() == null) { Connection conn = ConnectionManager.getConnection(); connThreadLocal.set(conn); return conn; } else { return connThreadLocal.get();// ③直接返回线程本地变量 } } public void addTopic() { // ④从ThreadLocal中获取线程对应的Connection Statement stmt = getConnection().createStatement(); //.... } }
不同的线程在使用TopicDao时,先判断connThreadLocal.get()是否是null,如果是null,则说明当前线程还没有对应的Connection对象,这时创建一个Connection对象并添加到本地线程变量中;如果不为null,则说明当前的线程已经拥有了Connection对象,直接使用就可以了。这样,就保证了不同的线程使用线程相关的Connection,而不会使用其它线程的Connection。因此,这个TopicDao就可以做到singleton共享了。
当然,这个例子本身很粗糙,将Connection的ThreadLocal直接放在DAO只能做到本DAO的多个方法共享Connection时不发生线程安全问题,但无法和其它DAO共用同一个Connection,要做到同一事务多DAO共享同一Connection,必须在一个共同的外部类使用ThreadLocal保存Connection。
小结
ThreadLocal是解决线程安全问题一个很好的思路,它通过为每个线程提供一个独立的变量副本解决了变量并发访问的冲突问题。在很多情况下,ThreadLocal比直接使用synchronized同步机制解决线程安全问题更简单,更方便,且结果程序拥有更高的并发性。
评论
如果涉及到多个线程需要共享同一数据 比如计数器 此时在面临线程同步问题时就只能采取synchronized锁机制解决了
发表评论
-
人在江湖:如何用代码保护自己
2011-10-12 16:30 11227现在上一点规模的 ... -
Spring freemarker页面乱码解决
2011-01-13 11:56 7478在开发过程中遇到乱码十分的头痛,如果你在开发过程中也遇 ... -
数据漂白算法研究
2010-12-07 18:05 3764你的手机是不是 ... -
理解使用static import 机制
2010-11-09 08:48 3181J2SE 1.5里引入了“Sta ... -
理解多线程设计模式
2010-11-08 17:43 10422多线程设计模式:1.Single Threaded Execu ... -
经验总结:高性能的数据同步
2010-11-03 10:03 6403最近在做一个银行的生产数据脱敏系统,今天写代码时遇到 ... -
用JSSE实现网络安全通信
2010-06-25 15:11 3820在网络上信息由源主机到目标主机要经过很多路由和计算机, ... -
Java实时监控日志文件并输出
2010-06-19 17:21 61121最近有一个银行数据漂白系统,要求操作人员在页面调用远端 ... -
Junit测试private方法
2010-04-28 14:09 8010package com.bill99.junit; pu ... -
保护眼睛的豆沙色
2010-03-19 09:46 3558作我们IT这行的,一天要盯着电脑看,时间长了眼睛会感觉发酸 ... -
中国联通短信网关接入程序源代码(SGIP1.2协议)
2010-01-11 12:23 42848自从我发了博文“中国联通SP业务开发总结”后有很多的朋友问 ... -
Class.isAssignableFrom(Class clz)方法 与 instanceof 关键字的区别
2009-12-24 13:14 67449原地址:http://topic.csdn.net/t/200 ... -
非阻塞通信
2009-12-03 11:43 4614对于用ServerSocket和Socket写的服务 ... -
处理线程泄露
2009-12-01 15:10 8562当一个单线程化 ... -
在Timer和ScheduledExecutorService间决择
2009-11-27 10:25 13371java.util.Timer计时器有管理任务延迟执行(& ... -
Socket通信模式:收发线程互斥
2009-11-14 19:09 8724有做过通信程序或着短信接入程序的程序员都知道,与之 ... -
ASCII码对照表
2009-11-12 11:26 2516ASCII表 ASCII值 控制字符 ASC ... -
java.net.SocketException: Software caused connection abort: recv failed 异常分析
2009-11-12 11:01 15676java.net.SocketException: Softw ... -
用State模式减少if..elseif语句
2009-11-03 17:20 7072我们在写程序的过 ... -
HttpURLConnection设置网络超时
2009-10-29 17:30 9468Java中可以使用HttpURLConnection来请 ...
相关推荐
正确理解ThreadLocal.pdf
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,ThreadLocal并不是一个Thread,而是Thread的局部变量
并且由于每个线程在访问该变量时,读取和修改的,都是独有的那份变量拷贝,变量被彻底封闭在每个访问的线程中,并发错误出现的可能也完全消除了。} catch (SQL
主要介绍了深入理解ThreadLocal工作原理及使用示例,涉及ThreadLocal<T> 简介和使用示例及ThreadLocal的原理等相关内容,具有一定参考价值,需要的朋友可以了解下。
NULL 博文链接:https://beijishiqidu.iteye.com/blog/2247342
ThreadLocal应用示例及理解,这个写了相关的示例,可以参考一下。
Java中ThreadLocal工具类(解决多线程程序中并发问题的一种新思路,主要为参数的拷贝问题),感兴趣的话可以查看博文,博文地址:http://blog.csdn.net/otengyue/article/details/38459327
ThreadLocal深度理解
ThreadLocal的简单理解.doc
主要介绍了彻底理解Java 中的ThreadLocal的相关资料,需要的朋友可以参考下
NULL 博文链接:https://aty.iteye.com/blog/1913734
主要介绍了Android 中ThreadLocal的深入理解的相关资料,希望通过本文能帮助到大家,让大家理解应用ThreadLocal,需要的朋友可以参考下
ThreadLocal翻译成中文比较准确的叫法应该是:线程局部变量。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序。接下来通过本文给大家介绍Java中的ThreadLocal,需要的朋友可以参考下
声明仅作学习。如有不适,请告知。清晰的看到一个线程Thread中存在一个ThreadLocalMap,ThreadLocalMap中的key对应ThreadLo
主要介绍了Android 中 ThreadLocal使用示例的相关资料,这里提供示例代码帮助大家学习理解这部分内容,需要的朋友可以参考下
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 JDK 1.2 的时代,java.lang.ThreadLocal 就诞生了...
ThreadLocal是JDK包提供的,它提供了线程本地变量,也就是如果你创建了一个ThreadLocal变量,那么访问这个变量的每一个线程都会有这个变量的一个本地副本。当多线程操作这个变量时,实际操作的就是自己本地内存里面...