Java并发编程：线程封闭--ThreadLocal

Posted 2020-12-29 小小虫飞飞

一：线程封闭

　　线程封闭：当访问共享的可变数据时，通常需要同步。一种避免同步的方式就是不共享数据。如果仅在单线程内访问数据，就不需要同步，这种技术称为线程封闭

　　线程封闭技术一个常见的应用就是JDBC的Connection对象，JDBC规范并没有要求Connection对象必须是线程安全的，在服务器应用程序中，线程从连接池获取一　个Connection对象，使用完之后将对象返还给连接池。下面介绍几种线程封闭技术：

　　1: Ad-hoc线程封闭

　　2: 栈封闭

　　栈封闭是线程封闭的一种特列，在栈封闭中，只能通过局部变量才能访问对象。局部变量的固有属性之一就是封闭在执行栈中，其他线程无法访问这个栈，栈封闭也称为线程内部使用或者线程局部使用。简单的说就是局部变量。多个线程访问一个方法，此方法中的局部变量都会被拷贝一分儿到线程栈中。所以局部变量是不被多个线程所共享的，也就不会出现并发问题。所以能用局部变量就别用全局的变量，全局变量容易引起并发问题。

　　3: 维持线程封闭性的一种更加规范方法是使用 ThreadLocal 类，这个类能使线程中某个值与保存值的对象关联起来。ThreadLocal类提供了get和set等访问接口或者方法，这些方法为每个使用该变量的线程都存在一份独立的副本，因此get总是放回当前执行线程在调用set设置的最新值。

　　我们通常用ThreadLocal保证可变的单例变量和全局变量不被多线程共享。如果我们的很多操作频繁地用到某个对象，而我们又需要考虑它的线程封闭又需要考虑它的初始化开销，ThreadLocal几乎是最好的选择。

二：ThreadLocal

　　首先，ThreadLocal 不是用来解决共享对象的多线程访问问题的，一般情况下，通过ThreadLocal.set() 到线程中的对象是该线程自己使用的对象，其他线程是不需要访问的，也访问不到的。各个线程中访问的是不同的对象。 

　　另外，说ThreadLocal使得各线程能够保持各自独立的一个对象，并不是通过ThreadLocal.set()来实现的，而是通过每个线程中的new 对象 的操作来创建的对象，每个线程创建一个，不是什么对象的拷贝或副本。通过ThreadLocal.set()将这个新创建的对象的引用保存到各线程的自己的一个map中，每个线程都有这样一个map，执行ThreadLocal.get()时，各线程从自己的map中取出放进去的对象，因此取出来的是各自自己线程中的对象，ThreadLocal实例是作为map的key来使用的。

　　其次，看下ThreadLocal的两种经典应用，分别用于Session管理和数据库连接的创建。

 1     private static final ThreadLocal threadSession = new ThreadLocal();
 2 
 3     public static Session getSession() throws InfrastructureException {
 4         Session s = (Session) threadSession.get();
 5         try {
 6             if (s == null) {
 7                 s = getSessionFactory().openSession();
 8                 threadSession.set(s);
 9             }
10         } catch (HibernateException ex) {
11             throw new InfrastructureException(ex);
12         }
13         return s;
14     }

　　可以看到在getSession()方法中，首先判断当前线程中有没有放进去session，如果还没有，那么通过sessionFactory().openSession()来创建一个session，再将session set到线程中，实际是放到当前线程的ThreadLocalMap这个map中，这时，对于这个session的唯一引用就是当前线程中的那个ThreadLocalMap（下面会讲到），而threadSession作为这个值的key，要取得这个session可以通过threadSession.get()来得到，里面执行的操作实际是先取得当前线程中的ThreadLocalMap，然后将threadSession作为key将对应的值取出。这个session相当于线程的私有变量，而不是public的。 
显然，其他线程中是取不到这个session的，他们也只能取到自己的ThreadLocalMap中的东西。要是session是多个线程共享使用的，那还不乱套了。 
试想如果不用ThreadLocal怎么来实现呢？可能就要在action中创建session，然后把session一个个传到service和dao中，这可够麻烦的。或者可以自己定义一个静态的map，将当前thread作为key，创建的session作为值，put到map中，应该也行，这也是一般人的想法，但事实上，ThreadLocal的实现刚好相反，它是在每个线程中有一个map，而将ThreadLocal实例作为key，这样每个map中的项数很少，而且当线程销毁时相应的东西也一起销毁了，不知道除了这些还有什么其他的好处。

 1 private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder
 2 = new ThreadLocal<Connection>() {
 3 public Connection initialValue() {
 4     return DriverManager.getConnection(DB_URL);
 5 }
 6 };
 7  
 8 public static Connection getConnection() {
 9 return connectionHolder.get();
10 }

 

三：源码解析

　　具体的源码解析可见以下博客内容，写的很全面：

　　http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920407.html