虽然现在可以说很多程序员会用ThreadLocal,但是我相信大多数程序员还不知道ThreadLocal,而使用ThreadLocal的程序员大多只是知道其然而不知其所以然,因此,使用ThreadLocal的程序员很多时候会被它导入到陷进中去,其实java很多高级机制系列的很多东西都是一把双刃剑,也就是有利必有其弊,那么我们的方法是找到利和弊的中间平衡点,最佳的方式去解决问题。
本文首先说明ThreadLocal能做什么,然后根据功能为什么要用它,如何使用它,最后通过内部说明讲解他的坑在哪里,使用的人应该如何避免坑。
ThreadLocal的定义和用途的概述(我的理解):
它是一个线程级别变量,在并发模式下是绝对安全的变量,也是线程封闭的一种标准用法(除了局部变量外),即使你将它定义为static,它也是线程安全的。
ThreadLocal能做什么呢?
这个一句话不好说,我们不如来看看实际项目中遇到的一些困解:当你在项目中根据一些参数调用进入一些方法,然后方法再调用方法,进而跨对象调用方法,很多层次,这些方法可能都会用到一些相似的参数,例如,A中需要参数a、b、c,A调用B后,B中需要b、c参数,而B调用C方法需要a、b参数,此时不得不将所有的参数全部传递给B,以此类推,若有很多方法的调用,此时的参数就会越来越繁杂,另外,当程序需要增加参数的时候,此时需要对相关的方法逐个增加参数,是的,很麻烦,相信你也遇到过,这也是在C语言面向对象过来的一些常见处理手段,不过我们简单的处理方法是将它包装成对象传递进去,通过增加对象的属性就可以解决这个问题,不过对象通常是有意义的,所以有些时候简单的对象包装增加一些扩展不相关的属性会使得我们class的定义变得十分的奇怪,所以在这些情况下我们在架构这类复杂的程序的时候,我们通过使用一些类似于Scope的作用域的类来处理,名称和使用起来都会比较通用,类似web应用中会有context、session、request、page等级别的scope,而ThreadLocal也可以解决这类问题,只是他并不是很适合解决这类问题,它面对这些问题通常是初期并没有按照scope以及对象的方式传递,认为不会增加参数,当增加参数时,发现要改很多地方的地方,为了不破坏代码的结构,也有可能参数已经太多,已经使得方法的代码可读性降低,增加ThreadLocal来处理,例如,一个方法调用另一个方法时传入了8个参数,通过逐层调用到第N个方法,传入了其中一个参数,此时最后一个方法需要增加一个参数,第一个方法变成9个参数是自然的,但是这个时候,相关的方法都会受到牵连,使得代码变得臃肿不堪。
上面提及到了ThreadLocal一种亡羊补牢的用途,不过也不是特别推荐使用的方式,它还有一些类似的方式用来使用,就是在框架级别有很多动态调用,调用过程中需要满足一些协议,虽然协议我们会尽量的通用,而很多扩展的参数在定义协议时是不容易考虑完全的以及版本也是随时在升级的,但是在框架扩展时也需要满足接口的通用性和向下兼容,而一些扩展的内容我们就需要ThreadLocal来做方便简单的支持。
简单来说,ThreadLocal是将一些复杂的系统扩展变成了简单定义,使得相关参数牵连的部分变得非常容易,以下是我们例子说明:
Spring的事务管理器中,对数据源获取的Connection放入了ThreadLocal中,程序执行完后由ThreadLocal中获取connection然后做commit和rollback,使用中,要保证程序通过DataSource获取的connection就是从spring中获取的,为什么要做这样的操作呢,因为业务代码完全由应用程序来决定,而框架不能要求业务代码如何去编写,否则就失去了框架不让业务代码去管理connection的好处了,此时业务代码被切入后,spring不会向业务代码区传入一个connection,它必须保存在一个地方,当底层通过ibatis、spring jdbc等框架获取同一个datasource的connection的时候,就会调用按照spring约定的规则去获取,由于执行过程都是在同一个线程中处理,从而获取到相同的connection,以保证commit、rollback以及业务操作过程中,使用的connection是同一个,因为只有同一个conneciton才能保证事务,否则数据库本身也是不支持的。
其实在很多并发编程的应用中,ThreadLocal起着很重要的重要,它不加锁,非常轻松的将线程封闭做得天衣无缝,又不会像局部变量那样每次需要从新分配空间,很多空间由于是线程安全,所以,可以反复利用线程私有的缓冲区。
如何使用ThreadLocal?
在系统中任意一个适合的位置定义个ThreadLocal变量,可以定义为public static类型(直接new出来一个ThreadLocal对象),要向里面放入数据就使用set(Object),要获取数据就用get()操作,删除元素就用remove(),其余的方法是非public的方法,不推荐使用。
下面是一个简单例子(代码片段1):
public class ThreadLocalTest2 { public final static ThreadLocal <String>TEST_THREAD_NAME_LOCAL = new ThreadLocal<String>(); public final static ThreadLocal <String>TEST_THREAD_VALUE_LOCAL = new ThreadLocal<String>(); public static void main(String[]args) { for(int i = 0 ; i < 100 ; i++) { final String name = "线程-【" + i + "】"; final String value = String.valueOf(i); new Thread() { public void run() { try { TEST_THREAD_NAME_LOCAL.set(name); TEST_THREAD_VALUE_LOCAL.set(value); callA(); }finally { TEST_THREAD_NAME_LOCAL.remove(); TEST_THREAD_VALUE_LOCAL.remove(); } } }.start(); } } public static void callA() { callB(); } public static void callB() { new ThreadLocalTest2().callC(); } public void callC() { callD(); } public vo