资讯专栏INFORMATION COLUMN

上云采购季！| 2核2G4M爆款云服务器低至59元/年，更有多台、长期优惠，快来选购！

立即前往
首页/文章专栏/Java多线程基础（十三）——Thread-Specific Storage（ThreadLocal

Java多线程基础（十三）——Thread-Specific Storage（ThreadLocal

warnerwu / 1637人阅读

摘要：案例中的类就是线程独有对象的代理者参与者参与者会处理多个委托的工作。然而，的实现思路让每个对象，自身持有一个，这个的就是当前对象，是本地线程变量值。

一、定义

Thread-Specific Storage就是“线程独有的存储库”，该模式会对每个线程提供独有的内存空间。
java.lang.ThreadLocal类提供了该模式的实现，ThreadLocal的实例是一种集合（collection）架构，该实例管理了很多对象，可以想象成一个保管有大量保险箱的房间。

java.lang.ThreadLocal类的方法：

public void set()

该方法会检查当前调用线程，默认以该线程的Thread.currentThread()值作为键，来保存指定的值。

public Object get()

该方法会检查当前调用线程，默认以该线程的Thread.currentThread()值作为键，获取保存指定的值。

二、模式案例

TSLog类：

//实际执行记录日志的类，每个线程都会拥有一个该类的实例
public class TSLog {
    private PrintWriter writer = null;
    public TSLog(String filename) {
        try {
            writer = new PrintWriter(new FileWriter(filename));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public void println(String s) {
        writer.println(s);
    }
    public void close() {
        writer.println("==== End of log ====");
        writer.close();
    }
}

Log类：

public class Log {
    private static final ThreadLocal tsLogCollection = new ThreadLocal();
    public static void println(String s) {
        getTSLog().println(s);
    }
    public static void close() {
        getTSLog().close();
    }
    private static TSLog getTSLog() {
        TSLog tsLog = (TSLog) tsLogCollection.get();
        if (tsLog == null) {
            tsLog = new TSLog(Thread.currentThread().getName() + "-log.txt");
            tsLogCollection.set(tsLog);
        }
        return tsLog;
    }
}

ClientThread类：

public class ClientThread extends Thread {
    public ClientThread(String name) {
        super(name);
    }
    public void run() {
        System.out.println(getName() + " BEGIN");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Log.println("i = " + i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
        Log.close();
        System.out.println(getName() + " END");
    }
}

执行：
Alice、Bobby、Chris三个线程调用Log类的同一个方法，但实际上每个线程都拥有独自的TSLog实例。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new ClientThread("Alice").start();
        new ClientThread("Bobby").start();
        new ClientThread("Chris").start();
    }
}

三、模式讲解

Thread-Specific Storage模式的角色如下：

Client（委托人）参与者

Client参与者会将工作委托给TSObjectProxy参与者。（案例中的ClientThread类就是Client）

TSObjectProxy（线程独有对象的代理者）参与者

TSObjectProxy参与者会处理多个Client委托的工作。（案例中的Log类就是TSObjectProxy）

TSObjectCollection（线程独有对象的集合）参与者

（案例中的java.lang.ThreadLocal类就是TSObjectCollection）

TSObject（线程独有的对象）参与者

TSObject存放线程所特有的信息，TSObject实例的方法只会由单线程调用，由TSObjectCollection管理，每个线程都拥有独立的TSObject实例。（案例中的TSLog类就是TSObject）

四、ThreadLocal的原理

ThreadLocal类主要有四个方法：

1、初始化返回值的方法：
该方法实现只返回 null，并且修饰符为protected，很明显，如果用户想返回初始值不为null，则需要重写该方法；

protected T initialValue() {
    return null;
}

2、get方法，获取线程本地副本变量

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

3、set方法，设置线程本地副本变量

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

4、remove方法，移除线程本地副本变量

public void remove() {
 ThreadLocalMap m = getMap(Thread.currentThread());
 if (m != null)
     m.remove(this);
}

如果需要我们自己来设计ThreadLocal对象，那么，一般的实现思路：
设计一个线程安全的Map，key就是当前线程对象，Value就是线程本地变量的值。

然而，JDK的实现思路：

让每个Thread对象，自身持有一个Map，这个Map的Key就是当前ThreadLocal对象，Value是本地线程变量值。相对于加锁的实现方式，这样做可以提升性能，其实是一种以时间换空间的思路。

ThreadLocal类有个getMap()方法，其实就是返回Thread对象自身的Map——threadLocals。

ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
    return t.threadLocals;
}

threadLocals是一种ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的数据结构，作为内部类定义在ThreadLocal类中，其内部采用一种WeakReference的方式保存键值对。

云服务器 GPU云服务器 java多线程 多线程调试 java java多线程分发 java多线程并发

文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址：https://www.ucloud.cn/yun/71507.html

相关文章

  • 深入理解Python中的ThreadLocal变量（下）

    摘要：具体怎么实现的呢，思想其实特别简单，我们在深入理解中的变量上一文的最后有提起过，就是创建一个全局字典，然后将线程或者协程标识符作为，相应线程或协程的局部数据作为。 在上篇我们看到了 ThreadLocal 变量的简单使用，中篇对python中 ThreadLocal 的实现进行了分析，但故事还没有结束。本篇我们一起来看下Werkzeug中ThreadLocal的设计。 Werkzeug...

    dadong 评论0 收藏0

  • Java 并发设计模式

    摘要：并发设计模式一模式的使用表示线程本地存储模式。为不同的任务创建不同的线程池，这样能够有效的避免死锁问题。两阶段终止，即将线程的结束分为了两个阶段，第一个阶段是一个线程向另一个线程发送终止指令，第二个阶段是线程响应终止指令。 Java 并发设计模式 一、Thread Local Storage 模式 1. ThreadLocal 的使用 Thread Local Storage 表示线程...

    zero 评论0 收藏0

  • Java多线程基础-ThreadLocal

    摘要：并没有提供语言级的线程局部变量，而是在类库里提供了线程局部变量的功能，也就是这次的主角类。 Yuicon 转载请注明原创出处，谢谢！ 序 在多线程环境下，访问非线程安全的变量时必须进行线程同步，例如使用synchronized方式访问HashMap实例。但是同步访问会降低并发性，影响系统性能。这时候就可以用空间换时间，如果我们给每个线程都分配一个独立的变量，就可以用非同步的方式使用非...

    JasonZhang 评论0 收藏0

  • Java基础进阶之ThreadLocal详解

    摘要：基本在项目开发中基本不会用到但是面试官是比较喜欢问这类问题的所以还是有必要了解一下该类的功能与原理的是什么是一个将在多线程中为每一个线程创建单独的变量副本的类当使用来维护变量时会为每个线程创建单独的变量副本避免因多线程操作共享变量而导致的数 ThreadLocal基本在项目开发中基本不会用到, 但是面试官是比较喜欢问这类问题的;所以还是有必要了解一下该类的功能与原理的. Thread...

    worldligang 评论0 收藏0

  • 深入理解Python中的ThreadLocal变量（上）

    摘要：我们知道多线程环境下，每一个线程均可以使用所属进程的全局变量。在线程中使用局部变量则不存在这个问题，因为每个线程的局部变量不能被其他线程访问。 我们知道多线程环境下，每一个线程均可以使用所属进程的全局变量。如果一个线程对全局变量进行了修改，将会影响到其他所有的线程。为了避免多个线程同时对变量进行修改，引入了线程同步机制，通过互斥锁，条件变量或者读写锁来控制对全局变量的访问。 只用全局变...

    huangjinnan 评论0 收藏0

发表评论

登陆后可评论

0条评论

warnerwu

男|高级讲师
我要私信

TA的文章

阅读更多
最新活动
阅读需要支付1元查看
<