从Linux的errno到Java的ThreadLocal

Posted 2021-03-03 awzh2020

Linux里的errno

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在Linux下执行系统调用时，一般会有一个返回值表示成功或失败，但是这个值只说明了成功或失败，却没有说明是如何成功或失败的。

errno就是为了解决这个问题的，系统调用会把错误号设置为errno，我们通过错误号就能知道失败的原因。还可以使用strerror打印出这个错误号对应的字符串说明。老版本的Linux需要加上extern int errno,现在直接引入<errno.h>就行了.

errno示例：

现在的问题来了。假如我有两个线程，代码如下：

errno是一个全局变量，那么假如执行顺序为 1-1,2-1,1-2,2-2，线程1打印出的errno就是线程2的，这就是errno的问题，线程不安全。

但是测试很多次,结果都是正确的。虽然你用这个errno是当作一个全局变量的，但是实际上是个宏。用gcc -E将源代码的宏展开，可以看到，errno被替换成了一个函数。

使用man errno查看对errno的解释，可以看到下面一句话：

       errno  is  defined  by  the ISO C standard to be a modifiable lvalue of
       type int, and must not be explicitly declared; errno may  be  a  macro.
       errno  is  thread-local;  setting  it in one thread does not affect its
       value in any other thread.

所以errno并不是一个全局变量，而是一个thread-local，每个线程都有一个。我们可以自己实现一个errno。

 

自己写一个errno

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仅仅演示一下errno的基本原理，使用一个map存放各个线程的errno，而这个map的key就是threadId。系统调用执行完毕后，会将错误码写入此线程对应的errno中。代码中的系统调用是一个假系统调用，some_system_call()。

实际开发中，对于开发者，他实际上是看不到set_errno(),get_errno()这些函数的，他只需要取errno就行了。

 

Java的ThreadLocal

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Java的ThreadLocal和Linux的errno是一样的，只不过errno对开发者来说更简单一点，而且只能取，当作一个变量就行了。

只定义了一个ThreadLocal，但是各个线程里的都不一样。

自己实现一个ThreadLocal

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其实ThreadLocal也和上面我自己实现的errno类似，用了一个Map，感兴趣的可以去看一下jdk源码，我写了一个很简陋的MyThreadLocal，Java的ThreadLocal的原理大致就是这样的。直接将上面的代码的ThreadLocal替换成MyThreadLocal就可以运行，当然这个MyThreadLocal太简单，仅仅为了介绍原理。