Java并发06---ThreadLocal类以及应用技巧

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-05-28 06:55 210阅读 0赞

[Java并发06---ThreadLocal类以及应用技巧][Java_06---ThreadLocal]

上一节总结了一下，线程范围内的数据共享问题，即定义一个Map，将当前线程名称和线程中的数据以键值对的形式存到Map中，然后在当前线程中使用数据的时候就可以根据当前线程名称从Map中拿到当前线程中的数据，这样就可以做到不同线程之间数据互不干扰。其实ThreadLocal类就是给我们提供了这个解决方法，所以我们完全可以用ThreadLocal来完成线程范围内数据的共享。

public class ThreadScopeShareData { 
        //定义一个ThreadLocal
        private static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<Integer>();
    
        public static void main(String[] args) {
            for(int i = 0; i < 2; i ++) {
                new Thread(new Runnable() {
    
                    @Override
                    public void run() {
                        int data = new Random().nextInt();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has put a data: " + data);
                        threadLocal.set(data);//直接往threadLocal里面里面扔数据即可
                        new TestA().getData();
                        new TestB().getData();
                    }
                }).start();
            }
        }
    
        static class TestA {
            public void getData() {
                System.out.println("A get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": " + threadLocal.get());//直接取，不用什么关键字，它直接从当前线程中取
            }
        }
    
        static class TestB {
            public void getData() {
                System.out.println("B get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": " + threadLocal.get());//直接取，不用什么关键字，它直接从当前线程中取
            }
        }
    }
     
      
     
      
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结合上一节的代码，可以看出，其实ThreadLocal就相当于一个Map，只不过我们不需要设定key了，它默认就是当前的Thread，往里面放数据，直接set即可，取数据，直接get即可，很方便，就不用Map一个个存了，但是问题来了，ThreadLocal虽然存取方便，但是get()方法中根本没有参数，也就是说我们只能往ThreadLocal中放一个数据，多了就不行了，那么该如何解决这个问题呢？   
　　很明显，ThreadLocal是个容器，且只能存一下，那么如果有多个数据，我们可以定义一个类，把数据都封装到这个类中，然后扔到ThreadLocal中，用的时候取这个类，再从类中去我们想要的数据即可。   
好，现在有两个线程，每个线程都要操作各自的数据，而且数据有两个：名字和年龄。根据上面的思路，写一个demo，如下：

public class ThreadScopeShareData { 
    
        private static ThreadLocal<User> threadLocal = new ThreadLocal<User>();
    
        public static void main(String[] args) {
            for(int i = 0; i < 2; i ++) {
       //开启两个线程
                new Thread(new Runnable() {
    
                    @Override
                    public void run() {
                        int data = new Random().nextInt();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has put a data: " + data);
    
                        //每个线程中维护一个User，User中保存了name和age
                        User user = new User();
                        user.setName("name" + data);
                        user.setAge(data);
                        threadLocal.set(user); //向当前线程中存入user对象
    
                        new TestA().getData();
                        new TestB().getData();
                    }
                }).start();
            }
        }
    
        static class TestA {
            public void getData() {
    
                User user = threadLocal.get();//从当前线程中取出user对象
                System.out.println("A get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": " 
                        + user.getName() + "," + user.getAge());
            }
        }
    
        static class TestB {
            public void getData() {
    
                User user = threadLocal.get();//从当前线程中取出user对象
                System.out.println("B get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": " 
                        + user.getName() + "," + user.getAge());
    
            }
        }
    
    }
    //定义一个User类来存储姓名和年龄
    class User {
    
        private String name;
        private int age;
        public String getName() {
            return name;
        }
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
        public int getAge() {
            return age;
        }
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }   
    }
     
      
     
      
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这样进行一下封装就可以实现多个数据的存储了，但是上面这个程序是不太好的，原因很明显，在线程中，我要自己new一个对象，然后对其进行操作，最后还得把这个对象扔到当前线程中。这不太符合设计的思路，设计的思路应该是这样的，不能让用户自己去new啊，如果有个类似于`getThreadInstance()`的方法，用户想要从ThreadLocal中拿什么对象就用该对象去调用这个`getThreadInstance()`方法多好，这样拿到的永远都是本线程范围内的对象了。   
　　这让我想到了学习JDBC的时候，从ThreadLocal中拿connection时的做法了，如果当前ThreadLocal中有就拿出来，没有就产生一个，这跟这里的需求是一样的，我想要一个User，那我应该用User去调用`getThreadLInstance()`方法获取本线程中的一个User对象，如果有就拿，如果没有就产生一个。完全一样的思路。这个设计跟单例的模式有点像，这里说有点像不是本质上像，是代码结构很像。先看一下简单的单例模式代码结构：

public class Singleton { 
        private static Singleton instance = null;
        private Singleton() {
       //私有构造方法阻止外界new 
        }
        public static synchronized Singleton getInstance() {  //提供一个公共方法返回给外界一个单例的实例
            if (instance == null) {  //如果没有实例
                instance = new Singleton();  //就新new一个
            }  
            return instance;  //返回该实例
        } 
    }
     
      
     
      
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这是懒汉式单例模式的代码结构，我门完全可以效仿该思路去设计一个从当前线程中拿User的办法，所以将程序修改如下：

public class ThreadScopeShareData { 
    //不需要在外面定义threadLocal了，放到User类中了
    // private static ThreadLocal<User> threadLocal = new ThreadLocal<User>();
    
        public static void main(String[] args) {
            for(int i = 0; i < 2; i ++) {
                new Thread(new Runnable() {
    
                    @Override
                    public void run() {
                        int data = new Random().nextInt();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has put a data: " + data);
    
                        //这里直接用User去调用getThreadLocal这个静态方法获取本线程范围内的一个User对象
                        //这里就优雅多了，我完全不用关心如何去拿该线程中的对象，如何把对象放到threadLocal中
                        //我只要拿就行，而且拿出来的肯定就是当前线程中的对象，原因看下面User类中的设计
                        User.getThreadInstance().setName("name" + data);
                        User.getThreadInstance().setAge(data);
    
                        new TestA().getData();
                        new TestB().getData();
                    }
                }).start();
            }
        }
    
        static class TestA {
            public void getData() {
                //还是调用这个静态方法拿，因为刚刚已经拿过一次了，threadLocal中已经有了
                User user = User.getThreadInstance();
                System.out.println("A get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": " 
                        + user.getName() + "," + user.getAge());
            }
        }
    
        static class TestB {
            public void getData() {
    
                User user = User.getThreadInstance();
                System.out.println("A get data from " + Thread.currentThread().getName() + ": " 
                        + user.getName() + "," + user.getAge());
            }
        }
    
    }
    
    class User {
    
        private User() {}
    
        private static ThreadLocal<User> threadLocal = new ThreadLocal<User>();
    
        //注意，这不是单例，每个线程都可以new，所以不用synchronized，
        //但是每个threadLocal中是单例的，因为有了的话就不会再new了
        public static /*synchronized*/ User getThreadInstance() {
            User instance = threadLocal.get(); //先从当前threadLocal中拿
            if(instance == null) {
                instance = new User();
                threadLocal.set(instance);//如果没有就新new一个放到threadLocal中
            }
            return instance; //向外返回该User
        }
    
        private String name;
        private int age;
        public String getName() {
            return name;
        }
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
        public int getAge() {
            return age;
        }
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }
     
      
     
      
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经过这样的改造，代码就优雅多了，外界从来不要考虑如何去当前线程中拿数据，只要拿就行，拿出来的肯定就是当前线程中你想要的对象，因为在对象内部已经写好了这个静态方法了，而且拿出来操作完了后，也不需要再放到threadLocal中，因为它本来就在threadLocal中，这就封装的相当好了。   
　　ThreadLocal类的应用和使用技巧就总结这么多吧~

[Java_06---ThreadLocal]: https://blog.csdn.net/PORSCHE_GT3RS/article/details/79751125