JAVA過關(guān)題-Java中ThreadLocal類的作用以及實(shí)現(xiàn)原理-----hibernate的連接池就是用ThreadLocal實(shí)現(xiàn)的

轉(zhuǎn)自(侵刪):http://blog.csdn.net/hguang_zjh/article/details/23626247

Why ThreadLocal?
無論如何,要編寫一個(gè)多線程安全(Thread-safe)的程序是困難的,為了讓線程共享資源幼苛,必須小心地對共享資源進(jìn)行同步犀呼,同步帶來一定的效能延遲绰垂,而另一方面可缚,在處理同步的時(shí)候,又要注意對象的鎖定與釋放,避免產(chǎn)生死結(jié)亿遂,種種因素都使得編寫多線程程序變得困難。
嘗試從另一個(gè)角度來思考多線程共享資源的問題渺杉,既然共享資源這么困難蛇数,那么就干脆不要共享,何不為每個(gè)線程創(chuàng)造一個(gè)資源的復(fù)本是越。將每一個(gè)線程存取數(shù)據(jù)的行為加以隔離耳舅,實(shí)現(xiàn)的方法就是給予每個(gè)線程一個(gè)特定空間來保管該線程所獨(dú)享的資源

什么是ThreadLocal?
顧名思義它是local variable(線程局部變量)倚评。它的功用非常簡單浦徊,就是為每一個(gè)使用該變量的線程都提供一個(gè)變量值的副本馏予,是每一個(gè)線程都可以獨(dú)立地改變自己的副本,而不會和其它線程的副本沖突盔性。從線程的角度看霞丧,就好像每一個(gè)線程都完全擁有該變量。
使用場景
To keep state with a thread (user-id, transaction-id, logging-id)
To cache objects which you need frequently
ThreadLocal類 實(shí)現(xiàn)線程范圍的共享變量
它主要由四個(gè)方法組成initialValue()冕香,get()蛹尝,set(T),remove()悉尾,其中值得注意的是initialValue()箩言,該方法是一個(gè)protected的方法,顯然是為了子類重寫而特意實(shí)現(xiàn)的焕襟。該方法返回當(dāng)前線程在該線程局部變量的初始值,這個(gè)方法是一個(gè)延遲調(diào)用方法饭豹,在一個(gè)線程第1次調(diào)用get()或者set(Object)時(shí)才執(zhí)行鸵赖,并且僅執(zhí)行1次。ThreadLocal中的確實(shí)實(shí)現(xiàn)直接返回一個(gè)null:

ThreadLocal的原理
ThreadLocal是如何做到為每一個(gè)線程維護(hù)變量的副本的呢拄衰?其實(shí)實(shí)現(xiàn)的思路很簡單它褪,在ThreadLocal類中有一個(gè)Map,用于存儲每一個(gè)線程的變量的副本翘悉。比如下面的示例實(shí)現(xiàn):

public class ThreadLocal
{
  private Map values = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
  public Object get()
  {
    Thread curThread = Thread.currentThread();
    Object o = values.get(curThread);
    if (o == null && !values.containsKey(curThread))
    {
       o = initialValue();
       values.put(curThread, o);
    }
    return o;
 }
 public void set(Object newValue)
 {
    values.put(Thread.currentThread(), newValue);
 }
 public Object initialValue()
 {
    return null;
 }
}

ThreadLocal 的使用
使用方法一:
Hibernate的文檔時(shí)看到了關(guān)于使ThreadLocal管理多線程訪問的部分茫打。具體代碼如下

1.  public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal();
2.  public static Session currentSession() {
3.      Session s = (Session)session.get();
4.      //open a new session,if this session has none
5.   if(s == null){
6.      s = sessionFactory.openSession();
7.      session.set(s);
8.   }
      return s;
9. }

我們逐行分析
1。 初始化一個(gè)ThreadLocal對象妖混,ThreadLocal有三個(gè)成員方法 get()老赤、set()、initialvalue()制市。
如果不初始化initialvalue抬旺,則initialvalue返回null。
3祥楣。 session的get根據(jù)當(dāng)前線程返回其對應(yīng)的線程內(nèi)部變量开财,也就是我們需要的net.sf.hibernate.Session(相當(dāng)于對應(yīng)每個(gè)數(shù)據(jù)庫連接).多線程情況下共享數(shù)據(jù)庫鏈接是不安全的。ThreadLocal保證了每個(gè)線程都有自己的s(數(shù)據(jù)庫連接)误褪。
5责鳍。如果是該線程初次訪問,自然兽间,s(數(shù)據(jù)庫連接)會是null历葛,接著創(chuàng)建一個(gè)Session,具體就是行6渡八。
6啃洋。創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接實(shí)例 s
7传货。保存該數(shù)據(jù)庫連接s到ThreadLocal中。
8宏娄。如果當(dāng)前線程已經(jīng)訪問過數(shù)據(jù)庫了问裕,則從session中g(shù)et()就可以獲取該線程上次獲取過的連接實(shí)例。
使用方法二
當(dāng)要給線程初始化一個(gè)特殊值時(shí)孵坚,需要自己實(shí)現(xiàn)ThreadLocal的子類并重寫該方法粮宛,通常使用一個(gè)內(nèi)部匿名類對ThreadLocal進(jìn)行子類化,EasyDBO中創(chuàng)建jdbc連接上下文就是這樣做的:

 public class JDBCContext{
 private static Logger logger = Logger.getLogger(JDBCContext.class);
 private DataSource ds;
 protected Connection connection;
 private boolean isValid = true;
 private static ThreadLocal jdbcContext;
 
 private JDBCContext(DataSource ds){
  this.ds = ds;
  createConnection();  
 }
 public static JDBCContext getJdbcContext(javax.sql.DataSource ds)
 {  
  if(jdbcContext==null)jdbcContext=new JDBCContextThreadLocal(ds);
  JDBCContext context = (JDBCContext) jdbcContext.get();
  if (context == null) {
   context = new JDBCContext(ds);
  }
  return context;
 }
 private static class JDBCContextThreadLocal extends ThreadLocal {
  public javax.sql.DataSource ds;
  public JDBCContextThreadLocal(javax.sql.DataSource ds)
  {
   this.ds=ds;
  }
  protected synchronized Object initialValue() {
   return new JDBCContext(ds);
  }
 }
}

使用單例模式卖宠,不同的線程調(diào)用getJdbcContext()獲得自己的jdbcContext巍杈,都是通過JDBCContextThreadLocal 內(nèi)置子類來獲得JDBCContext對象的線程局部變量

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