`
yangyangmyself
  • 浏览: 233860 次
  • 性别: Icon_minigender_1
  • 来自: 广州
社区版块
存档分类
最新评论

ThreadLocal

    博客分类:
  • Java
阅读更多
一、概述

ThreadLocal是什么呢?其实ThreadLocal并非是一个线程的本地实现版本,它并不是一个Thread,而是threadlocalvariable(线程局部变量)。也许把它命名为ThreadLocalVar更加合适。线程局部变量(ThreadLocal)其实的功用非常简单,就是为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本,是Java中一种较为特殊的线程绑定机制,是每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会和其它线程的副本冲突。

从线程的角度看,每个线程都保持一个对其线程局部变量副本的隐式引用,只要线程是活动的并且 ThreadLocal 实例是可访问的;在线程消失之后,其线程局部实例的所有副本都会被垃圾回收(除非存在对这些副本的其他引用)。

通过ThreadLocal存取的数据,总是与当前线程相关,也就是说,JVM 为每个运行的线程,绑定了私有的本地实例存取空间,从而为多线程环境常出现的并发访问问题提供了一种隔离机制。

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的副本。

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。

二、API说明

ThreadLocal()
          创建一个线程本地变量。

T get()
          返回此线程局部变量的当前线程副本中的值,如果这是线程第一次调用该方法,则创建并初始化此副本。

protected  T initialValue()
          返回此线程局部变量的当前线程的初始值。最多在每次访问线程来获得每个线程局部变量时调用此方法一次,即线程第一次使用 get() 方法访问变量的时候。如果线程先于 get 方法调用 set(T) 方法,则不会在线程中再调用 initialValue 方法。

   若该实现只返回 null;如果程序员希望将线程局部变量初始化为 null 以外的某个值,则必须为 ThreadLocal 创建子类,并重写此方法。通常,将使用匿名内部类。initialValue 的典型实现将调用一个适当的构造方法,并返回新构造的对象。

void remove()
          移除此线程局部变量的值。这可能有助于减少线程局部变量的存储需求。如果再次访问此线程局部变量,那么在默认情况下它将拥有其 initialValue。

void set(T value)
          将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值。许多应用程序不需要这项功能,它们只依赖于 initialValue() 方法来设置线程局部变量的值。

在程序中一般都重写initialValue方法,以给定一个特定的初始值。

三、典型实例

public class HibernateUtil {
    private static Log log = LogFactory.getLog(HibernateUtil.class);
    private static final SessionFactory sessionFactory;     //定义SessionFactory
 
    static {
        try {
            // 通过默认配置文件hibernate.cfg.xml创建SessionFactory
            sessionFactory = new Configuration().configure().buildSessionFactory();
        } catch (Throwable ex) {
            log.error("初始化SessionFactory失败!", ex);
            throw new ExceptionInInitializerError(ex);
        }
    }

    //创建线程局部变量session,用来保存Hibernate的Session
    public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal();
 
    /**
     * 获取当前线程中的Session
     * @return Session
     * @throws HibernateException
     */
    public static Session currentSession() throws HibernateException {
        Session s = (Session) session.get();
        // 如果Session还没有打开,则新开一个Session
        if (s == null) {
            s = sessionFactory.openSession();
            session.set(s);         //将新开的Session保存到线程局部变量中
        }
        return s;
    }
 
    public static void closeSession() throws HibernateException {
        //获取线程局部变量,并强制转换为Session类型
        Session s = (Session) session.get();
        session.set(null);
        if (s != null)
            s.close();
    }
}


    在这个类中,由于没有重写ThreadLocal的initialValue()方法,则首次创建线程局部变量session其初始值为null,第一次调用currentSession()的时候,线程局部变量的get()方法也为null。因此,对session做了判断,如果为null,则新开一个Session,并保存到线程局部变量session中,这一步非常的关键,这也是“public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal()”所创建对象session能强制转换为Hibernate Session对象的原因。

2、另外一个实例
创建一个Bean,通过不同的线程对象设置Bean属性,保证各个线程Bean对象的独立性。
/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User: leizhimin
 * Date: 2007-11-23
 * Time: 10:45:02
 * 学生
 */
public class Student {
    private int age = 0;   //年龄
 
    public int getAge() {
        return this.age;
    }
 
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

/**
 * Created by IntelliJ IDEA.
 * User: leizhimin
 * Date: 2007-11-23
 * Time: 10:53:33
 * 多线程下测试程序
 */
public class ThreadLocalDemo implements Runnable {
    //创建线程局部变量studentLocal,在后面你会发现用来保存Student对象
    private final static ThreadLocal studentLocal = new ThreadLocal();
 
    public static void main(String[] agrs) {
        ThreadLocalDemo td = new ThreadLocalDemo();
        Thread t1 = new Thread(td, "a");
        Thread t2 = new Thread(td, "b");
        t1.start();
        t2.start();
    }
 
    public void run() {
        accessStudent();
    }
 
    /**
     * 示例业务方法,用来测试
     */
    public void accessStudent() {
        //获取当前线程的名字
        String currentThreadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(currentThreadName + " is running!");
        //产生一个随机数并打印
        Random random = new Random();
        int age = random.nextInt(100);
        System.out.println("thread " + currentThreadName + " set age to:" + age);
        //获取一个Student对象,并将随机数年龄插入到对象属性中
        Student student = getStudent();
        student.setAge(age);
        System.out.println("thread " + currentThreadName + " first read age is:" + student.getAge());
        try {
            Thread.sleep(500);
        }
        catch (InterruptedException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        System.out.println("thread " + currentThreadName + " second read age is:" + student.getAge());
    }
 
    protected Student getStudent() {
        //获取本地线程变量并强制转换为Student类型
        Student student = (Student) studentLocal.get();
        //线程首次执行此方法的时候,studentLocal.get()肯定为null
        if (student == null) {
            //创建一个Student对象,并保存到本地线程变量studentLocal中
            student = new Student();
            studentLocal.set(student);
        }
        return student;
    }
}


运行结果:
引用
a is running!
thread a set age to:76
b is running!
thread b set age to:27
thread a first read age is:76
thread b first read age is:27
thread a second read age is:76
thread b second read age is:27

可以看到a、b两个线程age在不同时刻打印的值是完全相同的。这个程序通过妙用ThreadLocal,既实现多线程并发,游兼顾数据的安全性。

四、总结

ThreadLocal使用场合主要解决多线程中数据数据因并发产生不一致问题。ThreadLocal为每个线程的中并发访问的数据提供一个副本,通过访问副本来运行业务,这样的结果是耗费了内存,单大大减少了线程同步所带来性能消耗,也减少了线程并发控制的复杂度。

ThreadLocal不能使用原子类型,只能使用Object类型。ThreadLocal的使用比synchronized要简单得多。

ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别。synchronized是利用锁的机制,使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本,使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象,这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反,它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。

Synchronized用于线程间的数据共享,而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离。

当然ThreadLocal并不能替代synchronized,它们处理不同的问题域。Synchronized用于实现同步机制,比ThreadLocal更加复杂。


五、ThreadLocal使用的一般步骤

1、在多线程的类(如ThreadDemo类)中,创建一个ThreadLocal对象threadXxx,用来保存线程间需要隔离处理的对象xxx。
2、在ThreadDemo类中,创建一个获取要隔离访问的数据的方法getXxx(),在方法中判断,若ThreadLocal对象为null时候,应该new()一个隔离访问类型的对象,并强制转换为要应用的类型。
3、在ThreadDemo类的run()方法中,通过getXxx()方法获取要操作的数据,这样可以保证每个线程对应一个数据对象,在任何时刻都操作的是这个对象。

来自:http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/51926/
分享到:
评论

相关推荐

    ThreadLocal应用示例及理解

    **线程局部变量(ThreadLocal)是Java编程中一个非常重要的工具类,它在多线程环境下提供了线程安全的数据存储。ThreadLocal并不是一个变量,而是一个类,它为每个线程都创建了一个独立的变量副本,使得每个线程都...

    ThreadLocal 内存泄露的实例分析1

    在 `LeakingServlet` 的 `doGet` 方法中,如果 `ThreadLocal` 没有设置值,那么会创建一个新的 `MyCounter` 并设置到 `ThreadLocal` 中。关键在于,一旦 `MyCounter` 被设置到 `ThreadLocal`,那么它将与当前线程...

    java事务 - threadlocal

    Java事务和ThreadLocal是两种在Java编程中至关重要的概念,它们分别用于处理多线程环境下的数据一致性问题和提供线程局部变量。 首先,我们来深入理解Java事务。在数据库操作中,事务是一系列操作的集合,这些操作...

    正确理解ThreadLocal.pdf

    ### 正确理解ThreadLocal:深入解析其工作原理与应用场景 #### 一、ThreadLocal的基本概念 `ThreadLocal`是Java平台提供的一种线程局部变量的解决方案,它为每一个使用该变量的线程都提供了独立的变量副本,使得每...

    ThreadLocal的几种误区

    ThreadLocal是Java编程中一种非常特殊的变量类型,它主要用于在多线程环境下为每个线程提供独立的变量副本,从而避免了线程间的数据共享和冲突。然而,ThreadLocal在理解和使用过程中容易产生一些误区,这里我们将...

    threadLocal

    ThreadLocal是Java编程语言中的一个线程局部变量类,它为每个线程提供了一个独立的变量副本,使得每个线程可以独立地改变自己的副本,而不会影响其他线程所对应的副本。这个特性在多线程环境下处理并发问题时非常...

    java中ThreadLocal详解

    ### Java中ThreadLocal详解 #### 一、ThreadLocal概述 在Java多线程编程中,`ThreadLocal`是一个非常重要的工具类,它提供了一种在每个线程内部存储线程私有实例的方法。通常情况下,当多个线程共享某个变量时,...

    ThreadLocal整理.docx

    ThreadLocal 整理 ThreadLocal 是 Java 中的一个重要组件,它能够在每个线程中保持独立的副本。这个功能是通过 Thread 类中的 threadLocals 属性来实现的,这个属性实际上是一个 Entry 数组,其中的每个 Entry 都...

    事务的封装和Threadlocal实例

    private static final ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal(); public static void setConnection(Connection conn) { connectionHolder.set(conn); } public static Connection get...

    java 简单的ThreadLocal示例

    Java中的ThreadLocal是一个非常重要的工具类,它在多线程编程中扮演着独特角色,尤其在处理线程间数据隔离和共享时。ThreadLocal不是线程本身,而是为每个线程提供一个独立的变量副本,使得每个线程都可以独立地改变...

    设计模式及ThreadLocal资料

    本资料主要聚焦于两种设计模式以及Java中的ThreadLocal特性。 首先,我们来探讨单例模式。单例模式是一种确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点的设计模式。在Java中,通常通过私有构造函数、静态工厂方法或...

    ThreadLocal原理及在多层架构中的应用

    **线程局部变量(ThreadLocal)是Java编程中一个非常重要的概念,主要用于在多线程环境中为每个线程提供独立的变量副本。ThreadLocal不是一种数据结构,而是一种解决线程间共享数据的方式,它提供了线程安全的局部...

    使用ThreadLocal管理“session”数据

    在Java编程中,ThreadLocal是线程局部变量的类,它提供了一种在多线程环境中为每个线程创建和维护独立副本的机制。ThreadLocal主要用于解决线程间的数据隔离问题,确保各线程拥有自己的变量副本,避免了数据共享带来...

    java中ThreadLocal类的使用

    Java中的`ThreadLocal`类是一个非常实用的工具,它提供了线程局部变量的功能。线程局部变量意味着每个线程都拥有自己独立的变量副本,互不干扰,这在多线程编程中尤其有用,可以避免数据共享带来的同步问题。下面...

    Quartz-ThreadLocal.rar

    这个压缩包 "Quartz-ThreadLocal.rar" 内含的学习资源很可能是关于如何在 Quartz 调度器中结合使用 ThreadLocal 的示例。 Quartz 的核心功能包括: 1. **作业与触发器**:在 Quartz 中,任务被称为“作业”(Job)...

    JDK的ThreadLocal理解(一)使用和测试

    **标题:“JDK的ThreadLocal理解(一)使用和测试”** **正文:** ThreadLocal是Java中的一个非常重要的线程安全工具类,它在多线程编程中扮演着独特的角色。通过创建ThreadLocal实例,我们可以为每个线程提供一个...

    Java中ThreadLocal的设计与使用

    Java中的ThreadLocal是一个非常重要的工具类,它在多线程编程中扮演着独特角色,用于为每个线程提供独立的变量副本。理解ThreadLocal的工作原理和使用方法对于编写高效、安全的多线程程序至关重要。 ### ...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics