volatile 与 ThreadMap 区别及用法

volatile 与 ThreadMap 区别及用法

volatile 关键字

1. 作用：

   • volatile 关键字用于声明一个变量，它确保了该变量在多线程环境下的可见性和有序性。
     • 可见性：当一个线程修改了volatile变量的值时，其他线程能够立即看到这个修改的结果，无需通过显式同步（如synchronized）来实现。这是因为volatile变量的写操作会强制刷新到主内存，并且读操作也会始终从主内存中读取最新的值。
     • 有序性：编译器和CPU的指令重排序优化不能违反volatile变量的操作顺序，这有助于保持多线程环境下的程序执行顺序的一致性。

2. 不保证原子性：

   ​ 单独的volatile变量读/写操作是原子的，但复合操作（例如递增或递减）不是原子性的。即使变量被volatile修饰，也不能防止多个线程同时对其操作造成的数据不一致性问题。

3. 适用场景：

   • 常用于表示状态标志、中间状态标志、或者其他只需要保证可见性和有序性，而不涉及复合操作的状态变量。

ThreadLocal 类

1. 作用：
   • ThreadLocal 类提供了线程局部变量。每个线程都有自己的ThreadLocal实例副本，各线程间互不影响。
     • 数据隔离：ThreadLocal变量在每个线程内部都有自己独立的副本，因此线程间的数据是完全隔离的，不会发生数据竞争。
     • 避免同步开销：由于每个线程使用各自的副本，因此在多线程环境下，使用ThreadLocal可以减少甚至消除因共享数据带来的同步开销。
2. 工作原理：
   • ThreadLocal内部维护了一个ThreadLocalMap，该映射表的键是ThreadLocal对象本身，值是每个线程绑定的变量副本。因此，每当线程访问ThreadLocal变量时，都会得到与当前线程绑定的专属值。
3. 适用场景：
   • 适用于那些需要在线程内部维持独立状态，且这个状态与其他线程无关的场景，例如每个线程的事务ID、用户登录信息、数据库连接、线程特定的日志记录器等。

示例代码

package com.gbl.demo.util;


import com.google.common.collect.Maps;

import java.util.Map;

/**
 * @Author: dx
 * @Date: 2024/3/14 17:51
 * @Description: 线程工具示例类
 */
public class ThreadUtilDemo {
   

    // volatile 线程计步器
    volatile static int threadStep = 0;
    // 线程1
    public static Thread fistThread;
    // 线程2
    public static Thread secondThread;
    // ThreadLocal 对象
    public static ThreadLocal<Map<String, Integer>> threadLocalMap = new ThreadLocal<>();

    static {
   
        // 线程一实例化
        fistThread = new Thread(() ->