Java并发编程--理解ThreadLocal

另一篇博文：Hibernet中的ThreadLocal使用 http://www.cnblogs.com/gnivor/p/4440776.html

本文参考：
http://blog.csdn.net/lufeng20/article/details/24314381
http://www.cnblogs.com/chenying99/articles/3405161.html

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。注意，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。

一、知其然

synchronized这类线程同步的机制可以解决多线程并发问题，在这种解决方案下，多个线程访问到的，都是同一份变量的内容。为了防止在多线程访问的过程中，可能会出现的并发错误。不得不对多个线程的访问进行同步，这样也就意味着，多个线程必须先后对变量的值进行访问或者修改，这是一种以延长访问时间来换取线程安全性的策略。

而ThreadLocal类为每一个线程都维护了自己独有的变量拷贝。每个线程都拥有了自己独立的一个变量，竞争条件被彻底消除了，那就没有任何必要对这些线程进行同步，它们也能最大限度的由CPU调度，并发执行。并且由于每个线程在访问该变量时，读取和修改的，都是自己独有的那一份变量拷贝，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。对比前一种方案，这是一种以空间来换取线程安全性的策略。

来看一个运用ThreadLocal来实现数据库连接Connection对象线程隔离的例子。

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
  
public class ConnectionManager {    
    private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>() {  
        @Override  
        protected Connection initialValue() {  
            Connection conn = null;  
            try {  
                conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "username", "password"); 
            } catch (SQLException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            return conn;  
        }  
    };  
  
    public static Connection getConnection() {  
        return connectionHolder.get();  
    }  
  
    public static void setConnection(Connection conn) {  
        connectionHolder.set(conn);  
    }  
}

　　通过调用ConnectionManager.getConnection()方法，每个线程获取到的，都是和当前线程绑定的那个Connection对象，第一次获取时，是通过initialValue()方法的返回值来设置值的。通过ConnectionManager.setConnection(Connection conn)方法设置的Connection对象，也只会和当前线程绑定。这样就实现了Connection对象在多个线程中的完全隔离。在Spring容器中管理多线程环境下的Connection对象时，采用的思路和以上代码非常相似。

附:另一个例子

public class TestNum {    
    private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer>(){
        public Integer initialValue() { 
            return 0;
        }
    };
    
    public int getNextNum(){
        seqNum.set(seqNum.get()+1);
        return seqNum.get();
    }
    
    public static void main(String[] args) {        
        TestNum sn = new TestNum();        
    
        //三个线程共享SN 产生序列号
        ThreadClient t1 = new ThreadClient(sn);
        ThreadClient t2 = new ThreadClient(sn);
        ThreadClient t3 = new ThreadClient(sn);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

class ThreadClient extends Thread{
    private TestNum sn ;
    
    public ThreadClient(TestNum sn){
        this.sn = sn;
    }
    public void run(){
        for(int i = 0 ; i < 3 ; i++){
            System.out.println("Thread: "+ Thread.currentThread().getName() 
                    + " sn: " + sn.getNextNum());
        }
    }    
}

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