专业做商铺的网站,中国排建设银行悦生活网站,建设课程网站,温州快建网站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。 http://www.xuebuyuan.com/1628190.html 我们知道Spring通过各种DAO模板类降低了开发者使用各种数据持久技术的难度。这些模板类都是线程安全的#xff0c;也就…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。 http://www.xuebuyuan.com/1628190.html 我们知道Spring通过各种DAO模板类降低了开发者使用各种数据持久技术的难度。这些模板类都是线程安全的也就是说多个DAO可以复用同一个模板实例而不会发生冲突。我们使用模板类访问底层数据根据持久化技术的不同模板类需要绑定数据连接或会话的资源。但这些资源本身是非线程安全的也就是说它们不能在同一时刻被多个线程共享。虽然模板类通过资源池获取数据连接或会话但资源池本身解决的是数据连接或会话的缓存问题并非数据连接或会话的线程安全问题。按照传统经验如果某个对象是非线程安全的在多线程环境下对对象的访问必须采用synchronized进行线程同步。但Spring的DAO模板类并未采用线程同步机制因为线程同步限制了并发访问会带来很大的性能损失。此外通过代码同步解决性能安全问题挑战性很大可能会增强好几倍的实现难度。那模板类究竟仰丈何种魔法神功可以在无需同步的情况下就化解线程安全的难题呢答案就是ThreadLocalThreadLocal在Spring中发挥着重要的作用在管理request作用域的Bean、事务管理、任务调度、AOP等模块都出现了它们的身影起着举足轻重的作用。要想了解Spring事务管理的底层技术ThreadLocal是必须攻克的山头堡垒。ThreadLocal是什么早在JDK1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocalThreadLocal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 XLFORTRAN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JDK5.0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ThreadLocalT。API方法也相应进行了调整新版本的API方法分别是voidset(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 SimpleThreadLocalclass SimpleThreadLocal { private MapvalueMap Collections.synchronizedMap(new HashMap()); public voidset(Object newValue) { valueMap.put(Thread.currentThread(), newValue);//①键为线程对象值为本线程的变量副本 } publicObject get() { Thread currentThread Thread.currentThread(); Object o valueMap.get(currentThread);// ②返回本线程对应的变量 if (o null !valueMap.containsKey(currentThread)) {// ③如果在Map中不存在放到Map // 中保存起来。 o initialValue(); valueMap.put(currentThread, o); } return o; } public voidremove() { valueMap.remove(Thread.currentThread()); } publicObject initialValue() { return null; }}虽然代码清单9?3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。一个TheadLocal实例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package threadLocalDemo;public class SequenceNumber { //①通过匿名内部类覆盖ThreadLocal的initialValue()方法指定初始值 privatestatic ThreadLocalInteger seqNum new ThreadLocalInteger() { public Integer initialValue() { return 0; } }; //②获取下一个序列值 public intgetNextNum() { seqNum.set(seqNum.get() 1); return seqNum.get(); } publicstatic 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(); } privatestatic 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JDK5.0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JDK5.0新的ThreadLocalT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9?2所示图1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 stat 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package threadLocalDemo;import java.sql.Connection;import java.sql.SQLException;import java.sql.Statement;public class SqlConnection { //①使用ThreadLocal保存Connection变量 privatestatic ThreadLocalConnectionconnThreadLocal newThreadLocalConnection(); publicstatic 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 getConnection(); connThreadLocal.set(conn); return conn; } else { return connThreadLocal.get(); // ③直接返回线程本地变量 } } public voidaddTopic() { // ④从ThreadLocal中获取线程对应的Connection try { Statement stat getConnection().createStatement(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } }}转载于:https://www.cnblogs.com/qishuai/p/4500231.html
