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简明扼要,再谈ThreadLocal和synchronized

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作者 正文
   发表时间:2008-04-03  
    昨天上Java版块逛了一圈,一个2万5千人浏览的帖子引起了偶滴注意 ThreadLocal与synchronized ,9页以上的回复,足见大家对这个问题的兴趣。

     老实说,从看到这个帖子的题目开始,就觉得帖子的作者估计是在概念上有所混淆了,于是乎想写个咚咚,同大家分享一下自己的心得。

     帖子上,讨论的人很多,高手不乏,各抒己见,但不知新手们看明白没有,因此,这里偶以最简洁列表方式来说一说相关问题。

1.区别ThreadLocal 与 synchronized
  • ThreadLocal是一个线程隔离(或者说是线程安全)的变量存储的管理实体(注意:不是存储用的),它以Java类方式表现;
  • synchronized是Java的一个保留字,只是一个代码标识符,它依靠JVM的锁机制来实现临界区的函数、变量在CPU运行访问中的原子性。
两者的性质、表现及设计初衷不同,因此没有可比较性。

2.理解ThreadLocal中提到的变量副本
    事实上,我们向ThreadLocal中set的变量不是由ThreadLocal来存储的,而是Thread线程对象自身保存。当用户调用ThreadLocal对象的set(Object o)时,该方法则通过Thread.currentThread()获取当前线程,将变量存入Thread中的一个Map内,而Map的Key就是当前的ThreadLocal实例。请看源码,这是最主要的两个函数,能看出ThreadLocal与Thread的调用关系:
public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
}

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
}

(有兴趣的朋友可以阅读Java的ThreadLocal源码)因此,我们可以知道,所谓的变量副本,即是对Object Reference(对象引用)的拷贝。

3.理解Thread和 ThreadLocal对变量的引用关系
    实际上Thread和ThreadLocal对变量引用关系就像是坐标系中的X轴和Y轴,是从两个维度上来组织对变量的引用的。
  • 首先说Thread。
  •     我们知道一个ThreadOne的执行会贯穿多个方法MethodA、MethodB、MethodC这些方法可能分布于不同的类实例。假设,这些方法分别使用了ThreadLocalA、ThreadLocalB、ThreadLocalC来保存线程本地变量,那么这些变量都存于ThreadOne的Map中,并使用各自的ThreadLocal实例作为key。 因此,可以认为,借助ThreanLocal的set方法,在X轴上,Thread横向关联同一线程上下文中来自多个Method的变量引用副本。



  • 接着说ThreadLocal。
  •     一个MethodA中的X变量将被多个线程ThreadOne、ThreadTwo、ThreadThree所访问。假设MethodA使用ThreadLocal存储X,通过set方法,以ThreadLocal作为key值,将不同线程来访时的不同的变量值引用保存于ThreadOne、ThreadTwo、ThreadThree的各自线程上下文中,确保每个线程有自己的一个变量值。因此,可以认为,ThreadLocal是以Method为Y轴,纵向关联了处于同一方法中的不同线程上的变量。



希望能对大家有所帮助,这样可以少走很多弯路哦。







   发表时间:2008-04-05  
好文,看了图就很清楚了
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   发表时间:2008-04-05  
ThreadLocal要实现的就是线程的Local variable,源代码看起来绕了一个弯:
Thread里有ThreadLocalMap threadLocals,这样getMap(t),返回这个Map,
而这个Map的key和value分别是ThreadLocal和Local variable[要存入的副本]。
其实理解上可以简化为:ThreadLocal就是把副本绑定到一个线程上的Map。(只是实现上费了点周折而已)
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   发表时间:2008-04-05  
好文!我们公司的框架对参数的保存就是通过threadlocal,一直懵懵懂懂,看了楼主的文章,如醍醐灌顶啊!~~~~~~~~~~~~~~
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   发表时间:2008-04-06  
的确,图文并茂,

好文章,长见识了,

以后不管学习还是给人讲解都得向LZ学习
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   发表时间:2008-04-07  
线程本地变量
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   发表时间:2008-04-07  
linliangyi2007 写道
   
  • 首先说Thread。
  •     我们知道一个ThreadOne的执行会贯穿多个方法MethodA、MethodB、MethodC这些方法可能分布于不同的类实例。假设,这些方法都使用了ThreadLocal来保存线程本地变量,那么这些变量都存于ThreadOne的Map中,并使用ThreadLocal作为key。 因此,可以认为,借助ThreanLocal的set方法,在X轴上,Thread横向关联同一线程上下文中来自多个Method的变量引用副本。



    建议说明一下MethodA~C分别对应ThreadLocal变量A~C,否则可能容易导致误解
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       发表时间:2008-04-07  
    bluemeteor 写道
    linliangyi2007 写道
       
  • 首先说Thread。
  •     我们知道一个ThreadOne的执行会贯穿多个方法MethodA、MethodB、MethodC这些方法可能分布于不同的类实例。假设,这些方法都使用了ThreadLocal来保存线程本地变量,那么这些变量都存于ThreadOne的Map中,并使用ThreadLocal作为key。 因此,可以认为,借助ThreanLocal的set方法,在X轴上,Thread横向关联同一线程上下文中来自多个Method的变量引用副本。



    建议说明一下MethodA~C分别对应ThreadLocal变量A~C,否则可能容易导致误解


    感谢兄台提醒,已经对原文作了修改!
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       发表时间:2008-04-07  
    写的不错。
    另外,创建一个代理类,来负责某一种业务的线程变量存储,应该不错。
    这样,ThreadLocal不用重复创建。
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       发表时间:2008-04-07  
    感觉这样解释反而变得有些麻烦了,直接看下源码倒简单些。
    横向的实际上是,同一个线程a中,三个threadlocal对象保存x,y,z,实际上在a线程的map中,以threadlocal对象为key保存x,y,z
    纵向的,说的是不同线程的情况,分别用threadlocal保存对象x,结果每个线程的map都保存了x。实际上这个x也是不安全的,因为三个线程都能访问它,如果能修改的话。
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