Java 21 是一個(gè)長(zhǎng)期支持 (LTS) 版本，于 2023 年 9 月發(fā)布囱嫩。作為一個(gè) LTS 版本恃疯，Java 21 引入了許多新特性和改動(dòng)，本文為大家介紹Scoped Values特性墨闲。這一特性為跨線程數(shù)據(jù)共享提供了一種更安全今妄、更簡(jiǎn)潔的方式崭歧，解決了傳統(tǒng)線程間通信中的許多復(fù)雜問(wèn)題看杭。
什么是 Scoped Values?
Scoped Values 是一種新的機(jī)制误证，用于在特定范圍內(nèi)共享數(shù)據(jù)吝羞。這些數(shù)據(jù)僅在定義的作用范圍內(nèi)可見(jiàn)，從而避免了傳統(tǒng)靜態(tài)變量在多個(gè)線程之間共享時(shí)可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和一致性問(wèn)題析砸。
Scoped Values 允許你在某個(gè)代碼塊中設(shè)置和獲取值，確保這些值只在該代碼塊內(nèi)可見(jiàn)和使用。這種方式不僅簡(jiǎn)化了跨線程的數(shù)據(jù)傳遞琐脏，還提高了代碼的可讀性和安全性。
Scoped Values 的優(yōu)勢(shì)
線程隔離
Scoped Values 通過(guò)限制數(shù)據(jù)的作用范圍缸兔，確保數(shù)據(jù)僅在特定的線程中可見(jiàn)日裙，從而避免了靜態(tài)變量在多個(gè)線程之間共享時(shí)可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。
數(shù)據(jù)安全
Scoped Values 確保數(shù)據(jù)僅在定義的作用范圍內(nèi)可見(jiàn)和修改惰蜜，避免了數(shù)據(jù)被意外訪問(wèn)或修改的問(wèn)題昂拂。
簡(jiǎn)化代碼管理
通過(guò)在定義的作用范圍內(nèi)共享數(shù)據(jù)，Scoped Values 簡(jiǎn)化了代碼的管理和維護(hù)抛猖，避免了使用靜態(tài)變量或方法參數(shù)傳遞數(shù)據(jù)的復(fù)雜性格侯。
避免全局狀態(tài)
靜態(tài)變量會(huì)引入全局狀態(tài)，這在大型應(yīng)用程序中可能導(dǎo)致難以跟蹤和調(diào)試的問(wèn)題财著。Scoped Values 避免了全局狀態(tài)联四，使代碼更加模塊化和易于測(cè)試。
使用 Scoped Values 的示例
示例1：基本使用
import jdk.incubator.concurrent.ScopedValue;
public class ScopedValuesExample {
// 創(chuàng)建一個(gè)新的 Scoped Value 實(shí)例
private static final ScopedValue<String> SCOPED_VALUE = ScopedValue.newInstance();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 定義 Scoped Value 的作用范圍撑教，并執(zhí)行相應(yīng)的代碼塊
ScopedValue.where(SCOPED_VALUE, "Hello, Scoped Values!").run(() -> {
// 獲取 Scoped Value 的值并打印
System.out.println(SCOPED_VALUE.get()); // 輸出: Hello, Scoped Values!
});
}
}
- ScopedValue.newInstance()：創(chuàng)建一個(gè)新的 Scoped Value 實(shí)例朝墩。
- ScopedValue.where：定義 Scoped Value 的作用范圍，并執(zhí)行相應(yīng)的代碼塊伟姐。
- ScopedValue.get：獲取 Scoped Value 的值收苏。
示例 2：線程隔離
import jdk.incubator.concurrent.ScopedValue;
public class ScopedValuesExample {
private static final ScopedValue<String> SCOPED_VALUE = ScopedValue.newInstance();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(() -> {
ScopedValue.where(SCOPED_VALUE, "Thread 1 Value").run(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + SCOPED_VALUE.get());
});
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
ScopedValue.where(SCOPED_VALUE, "Thread 2 Value").run(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + SCOPED_VALUE.get());
});
});
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
}
每個(gè)線程都有自己獨(dú)立的 Scoped Value亿卤，不會(huì)相互影響。這確保了數(shù)據(jù)的隔離和安全鹿霸。
示例 3：數(shù)據(jù)安全和作用范圍
import jdk.incubator.concurrent.ScopedValue;
public class ScopedValuesExample {
private static final ScopedValue<Integer> SCOPED_VALUE = ScopedValue.newInstance();
public static void main(String[] args) {
ScopedValue.where(SCOPED_VALUE, 42).run(() -> {
// 只能在此范圍內(nèi)訪問(wèn) SCOPED_VALUE
System.out.println("Scoped Value: " + SCOPED_VALUE.get());
});
// 超出范圍后不能訪問(wèn) SCOPED_VALUE
// System.out.println(SCOPED_VALUE.get()); // 這行代碼會(huì)拋出異常
}
}
通過(guò)限定數(shù)據(jù)的作用范圍排吴，確保其值不能在該范圍外訪問(wèn)，從而提高數(shù)據(jù)的安全性杜跷。
示例 4：簡(jiǎn)化代碼管理
import jdk.incubator.concurrent.ScopedValue;
public class ScopedValuesExample {
private static final ScopedValue<Integer> SCOPED_VALUE = ScopedValue.newInstance();
public static void main(String[] args) {
// 在作用范圍內(nèi)設(shè)置 Scoped Value
ScopedValue.where(SCOPED_VALUE, 100).run(() -> {
processValue();
});
}
private static void processValue() {
// 在作用范圍內(nèi)獲取并處理 Scoped Value
int value = SCOPED_VALUE.get();
System.out.println("Processed Value: " + value);
}
}
通過(guò) Scoped Values 將數(shù)據(jù)傳遞到不同的方法中傍念，而無(wú)需使用靜態(tài)變量或方法參數(shù)，從而簡(jiǎn)化了代碼的邏輯和管理葛闷。
示例 5：避免全局狀態(tài)
import jdk.incubator.concurrent.ScopedValue;
public class ScopedValuesExample {
private static final ScopedValue<String> SCOPED_VALUE = ScopedValue.newInstance();
public static void main(String[] args) {
ScopedValue.where(SCOPED_VALUE, "Initial Value").run(() -> {
modifyValue();
});
}
private static void modifyValue() {
System.out.println("Before modification: " + SCOPED_VALUE.get());
ScopedValue.where(SCOPED_VALUE, "Modified Value").run(() -> {
System.out.println("Inside modification: " + SCOPED_VALUE.get());
});
System.out.println("After modification: " + SCOPED_VALUE.get());
}
}
- 運(yùn)行結(jié)果
Before modification: Initial Value
Inside modification: Modified Value
After modification: Initial Value
通過(guò)在不同的范圍內(nèi)修改和訪問(wèn) Scoped Value憋槐，避免了全局狀態(tài)的問(wèn)題，使代碼更加模塊化和易于測(cè)試淑趾。
總結(jié)
Scoped Values 是 Java 21 引入的一項(xiàng)重要新特性阳仔，為跨線程數(shù)據(jù)共享提供了一種更安全、更簡(jiǎn)潔的方式扣泊。通過(guò)限定數(shù)據(jù)的作用范圍近范，Scoped Values 避免了靜態(tài)變量在多個(gè)線程之間共享時(shí)可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和一致性問(wèn)題，同時(shí)簡(jiǎn)化了代碼管理和維護(hù)延蟹。
