一個故事講明白線程的私家領地：ThreadLocal

 

原創 2018-01-31 老劉 碼農翻身

張大胖上午遇到了一個棘手的問題，他在一個AccountService中寫了一段相似這樣的代碼：

Context ctx = new Context();
ctx.setTrackerID(.....)

 

而後這個AccountService 調用了其餘Java類，不知道通過了多少層調用之後，最終來到了一個叫作AccountUtil的地方，在這個類中須要使用Context中的trackerID來作點兒事情：

很明顯，這個AccountUtil沒有辦法拿到Context對象， 怎麼辦？

 

張大胖想到，要不把Context對象一層層地傳遞下去，這樣AccountUtil不就能夠獲得了嗎？

 

 

但是這麼作改動量太大！涉及到的每一層函數調用都得改動，有不少類都不屬於本身的小組管理，還得和別人協調。 

更要命的是有些類根本就沒有源碼，想改都改不了。

這也難不住我，張大胖想：能夠把那個set/get TrackerID的方法改爲靜態(static)的，這樣無論跨多少層調用都沒有問題！

 

public class Context{
    public static String getTrackerID(){
        ......
    }
    public static void setTrackerID(String id){
        ......
    }
}

 

 

這樣就不用一層層地傳遞了，Perfect！

張大胖得意洋洋地把代碼提交給Bill作Review。 

Bill看了一眼就指出了致命的問題： 多線程併發的時候出錯！

張大胖巴不得找個地縫鑽進去：又栽在多線程上面了，此次犯的仍是低級錯誤！

線程1調用了Context.setTrackerID()， 線程2 也調用了Context.setTrackerID()，數據互相覆蓋，不出亂子纔怪。

張大胖感慨地說：「像我這樣中狀況，須要在某處設置一個值，而後通過重重方法調用，到了另一處把這個值取出來，又要線程安全，實在是很差辦啊， 對了，我能不能把這個值就放到線程中？ 讓線程攜帶着這個值處處跑，這樣我不管在任何地方均可以輕鬆得到了！」

Bill說：「有啊，每一個線程都有一個私家領地！ 在Thread這個類中有個專門的數據結構，你能夠放入你的TrackerID，而後到任何地方均可以把這個TrackerID給取出來。」

「這麼好？ 」 

張大胖打開JDK中的Thread類，仔細查看，果真在其中有個叫作threadLocals的變量，仍是個Map類型 , 可是在Thread類中卻沒有對這個變量操做的方法。 

看到張大胖的疑惑，Bill說：「也許你注意到了，這個變量不是經過Thread的訪問的，對他的訪問委託給了ThreadLocal這個類。」

「那我怎麼使用它？」

「很是簡單， 你能夠輕鬆建立一個ThreadLocal類的實例：

ThreadLocal<String> threadLocalA= new ThreadLocal<String>();

線程1： threadLocalA.set("1234");
線程2： threadLocalA.set("5678");

 

像‘1234’， ‘5678’這些值都會放到本身所屬的線程對象中。」

「等你使用的時候，能夠這麼辦：」

線程1： threadLocalA.get()  --> "1234"
線程2： threadLocalA.get() --> "5678"

 

「明白了，至關於把各自的數據放入到了各自Thread這個對象中去了，每一個線程的值天然就區分開了。 但是我不明白的是爲何那個數據結構是個map 呢？」

「你想一想，假設你建立了另一個threadLocalB：」

ThreadLocal<Integer> threadLocalB = new ThreadLocal<Integer>();

線程1： threadLocalB.set(30);
線程2： threadLocalB.set(40);

 

那線程對象的Map就起到做用了：

「明白了，這個私家領地還真是好用，我如今就把我那個Context給改了，讓它使用ThreadLocal：」

public class Context {
    private static final ThreadLocal<String> mThreadLocal 
        = new ThreadLocal<String>();

    public static void setTrackerID(String id) {
        mThreadLocal.set(id); 
    }   
    public static String getTrackerID() {
        return mThreadLocal.get();
    }   

}

 

小結：

ThreadLocal這個名字起得有點讓人誤解， 很容易讓人認爲是「本地線程」， 實際上是用來維護本線程的變量。 對照着上面的原理講解，我想你們能夠自行去看ThreadLocal的源碼，輕鬆理解。

ThreadLocal 並不只僅是Java中的概念，其餘語言例如Python,C#中也有，做用相似。

ThreadLocal在平常工做中用得很少，可是在框架（如Spring）中是個基礎性的技術，在事務管理，AOP等領域都能找到。

（完）