ThreadLocal

最新推荐文章于 2024-10-20 08:30:00 发布

fycheung

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分类专栏： Java SE 文章标签： thread random javadoc 多线程 date integer

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原文地址：http://javapapers.com/core-java/threadlocal/

ThreadLocal

每个线程通过threadlocal的set，get方法来访问它独立的本地线程变量副本，这是ThreadLocal最核心的内容。

关于ThreadLocal

1、当我们需要把一个类的几个实例分开成互相独立，不会有因为多线程而引起的冲突。
每个实例都是唯一对应相应的线程。这时候只有一种方法实现线程安全。
2、 Threadlocal变量的一个重要的特点是它的全局访问性。它可以从任何地方被线程访问并使用。
同样需要注意的是，它被声明为static和final。

什么是线程安全

一个线程是进程的一单条线路。当我们说到多线程应用程序，其实就是说进程的多条线通过相同的代码行数运行。在这种情况中，有可能一个线程修改或访问其他线程的数据。当数据不能像这样共享，就需要把它变成线程安全的。下面是一些实现线程安全的不同方法：

重新进入(Re-entrancy)
互斥或者同步(Mutual exclusion /synchronization)
本地线程变量(Thread-local)
原子性操作(Atomic operation)

以上建议中，threadloacl是其中一个选项。那么现在我想大家都知道ThreadLocal的作用了。

ThreadLocal的使用

下面我必须得引用Joshua Bloch的原话，以为我觉得他比我更加适合讲解这小节；

1、每个线程的上下文环境，例如用户id或者事务id之类。工程很大，
当线程退出作用范围时候会很容易清理，不会引起内存泄露。
2、每个线程实例的性能。
3、脏数据会通过你控制不了回调：有时候你必须调用一个在你包里面回调的库方法。这一点，
你需要一些由于库的缺陷而不能传递给自己的上下文环境。在这些极少遇到的情况中，threadlocal就可以帮你。

以上几点，用我的话来说就是：我们有一个不是线程安全的对象但是我们想安全地使用它。我
们可以选择同步，把对象包含在同步区里面。其他的方法无非也就是使用线程安全，原理就是
为不同的线程分配不同的实例来达到线程安全。

ThreadLocal例子

packagecom.javapapers;
 
importjava.text.SimpleDateFormat;
importjava.util.Date;
 
publicclassThreadLocalExample {
  privatestaticfinalThreadLocal formatter =newThreadLocal() {
 
    protectedSimpleDateFormat initialValue() {
      returnnewSimpleDateFormat("yyyyMMdd HHmm");
    }
  };
 
  publicString formatIt(Date date) {
    returnformatter.get().format(date);
  }
}
在以上简单的代码中，get()方法是理解的关键。它的返回值是当前线程threadlocal变量的副本。
如果当前线程在这个变量里面没有值，它首先会通过调用initialValue方法返回值去实例化。

javadoc的例子

下面这个类为每个线程生成唯一的标识符，一个线程的id在第一次调用ThreadId.get()时候生成，
以后你每次调用时候它都不会改变。

importjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
 
publicclassThreadId {
    // Atomic integer containing the next thread ID to be assigned
    privatestaticfinalAtomicInteger nextId =newAtomicInteger(0);
 
    // Thread local variable containing each thread's ID
    privatestaticfinalThreadLocal threadId =
        newThreadLocal() {
            @OverrideprotectedInteger initialValue() {
                returnnextId.getAndIncrement();
        }
    };
 
    // Returns the current thread's unique ID, assigning it if necessary
    publicstaticintget() {
        returnthreadId.get();
    }
}

ThreadLocal在java API中的用法

privatestaticfinalThreadLocal localRandom =
    newThreadLocal() {
        protectedThreadLocalRandom initialValue() {
            returnnewThreadLocalRandom();
        }
};

ThreadLocalRandom类的使用例子：

packagecom.javapapers;
 
importjava.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
 
publicclassThreadLocalRandomExample {
 
  publicstaticvoidmain(String args[])throwsInterruptedException {
 
    //tossing 3 coins
    for(inti =0; i <3; i++) {
      finalThread thread =newThread() {
 
        publicvoidrun() {
          System.out.print(Thread.currentThread().getName() +":");
 
          // generating 3 random numbers - random for every thread
          for(intj = 0; j <3; j++) {
            finalintrandom = ThreadLocalRandom.current().nextInt(
                1,3);
            System.out.print(random +",");
          }
          System.out.println();
        }
      };
      thread.start();
      thread.join();
    }
  }
}

ThreadLocal与内存泄露

ThreadLocal一点也不邪恶，它是很友好的工具类。不过主要还是看我们怎样使用它。我们应该学会
针对特定的情况选择合适的工具。大炮打蚊子的做法是错误的，但是我们不能说大炮一定用处都没有。

网上有好多人都抱怨说ThreadLocals会引起内存泄露，但多数情况下是不会的。

我希望引用Joshua Bloch的话。

“ 本身ThreadLocal是没有问题的，它不会引起内存泄露。他们不慢。他们比他们非本
地线程变量更加本地(也就是说，他们有更换的信息隐藏的特性),他们可能是被滥用了，当然，
其他的编程工具也有这种可能……”

为什么说大部分情况下不会发生内存泄露？如果出现“自引用结构 (self-referential structures)”,才会内存泄露。
bug_id 6254531连接。