关于ThreadLocal的使用心得

本文详细解析了ThreadLocal的工作原理及其实现细节,包括如何通过ThreadLocal为每个线程绑定固定资源,如数据库连接,并确保资源在线程间的隔离性和唯一性。

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首先看一下下面的程序,这是一个调用ThreadLocal类,来为当前运行的线程绑定一个固定的数据库连接对象(Connection),在调用该类时候,必须重写initialValue方法来获得一个泛型中指定类型的实例对象。这是使用这个线程工具类的准备工作。

private static ThreadLocal<Connection> tl = new ThreadLocal<Connection>(){
		//必须重写该方法
		public Connection initialValue(){
			try {
				return JDBCUtils.getConn();				
			} catch (Exception e) {
				throw new RuntimeException(e);
			}
		}
	};
	
	private TranManager(){
	}
	
	public static Connection getInstance(){
		return tl.get();
	}


关于它的使用就很简单了,直接tl.get()就会获得一个Connection对象。而且可以保证在该线程运行时这个Connection始终是一个。

ThreadLocal是一个线程工具类,这个类里有一个Map,存储有每一个线程的变量副本,键为该线程中的一个子类(不是这个线程,后面细讲),值为该线程上携带的一个变量副本(就是T类型,上面就是一个Connection对象)

这个类提供了几个主要方法

initialValue()是返回副本变量初始值的,只有在第一次获取副本变量值的时候才会运行,并且只执行一次,保证了在清空该变量副本之前,这个副本始终是一个。该方法是protected方法,是为了让子类覆盖使用的,显然是让我们重写的

set(T value)设置当前线程对应的map的值

get()获得T value(第一次调用时会自动调用setInitiaValue方法,创建一个初始值,之后会直接获得值)

remove()将当前线程的map值删除,下次再次获得这个线程的值的时候,会得到一个新的值


首先我们知道了,调用它时我们只需要调用get方法就可以。那么就先来看看get方法里有什么

 public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null)
                return (T)e.value;
        }
        return setInitialValue();
    }


接下来看setInitialValue()

 private T setInitialValue() {
        T value = initialValue();
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
        return value;
    }


再分别看下set和createMap方法

 public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }

void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }


好了,大家先仔细捋一捋这几个方法之间的关系以及方法参数,执行过程,相信已经能学到一些了

下面是我的几点心得:

  1. 关于这个map中存储的是什么,很显然,value肯定是我们所指定的类型,这个是毋庸置疑的。那么key是什么呢?我们可以发现,不管是set创建还是create创建的时候,key都是一个this。这个this指代的自然是调用当前方法的对象。也就是map.包括getMap中,传入的是一个t,但是方法里是return t.threadlocals。这个threadlocals对象是ThreadLocal的一个内部类ThreadLocalMap的对象。总之结论就是,这个key不是简单的当前线程,至于为什么这么设计,而不是一个简单的map集合,应该和下面的我要说的有关系.
  2. 按着代码,多走几遍流程,就很容易理解它为什么能够做到,在第一次调用的时候创建对象,在之后使用时不会创建新的对象而使用之前的对象,知道使用remove移出该线程变量。第一遍走的时候,这个线程显然还没有创建相应的map,那么先会创建相关的map并为其绑定value。如果该线程之前走过一遍了,但是被remove方法移除了,map还是有的,移出的是对应的entry,所以也要为其赋初始值。除此之外,再次调用的时候就可以直接获取值而不用重复创建了(简单的map集合是无法区分这两种需要重新赋值的情况的)
  3. 关于为什么要remove,因为比如线程中存储的是Connection这样的对象,在一个线程使用完毕之后,链接已经被关闭了,里面的线程变量虽然有但是是一个没用的没有连接到数据库的。该线程再次分配给另一个用户时,该用户判断这个线程变量不为空,所以就不会去创建新的连接,反而得到了一个徒有其表的没用的线程。



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