ThreadLocal線程本地存儲

什麼是ThreadLocal？首先要說明的一點是ThreadLocal並非一個Thread，而是Thread的局部變量。在JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal，ThreadLocal爲解決多線程程序的併發問題提供了一種新的思路。使用這個工具類能夠很簡潔地編寫出優美的多線程程序。當使用ThreadLocal維護變量時，ThreadLocal爲每一個使用該變量的線程提供獨立的變量副本，因此每個線程均可以獨立地改變本身的副本，而不會影響其它線程所對應的副本。下面咱們就來看看ThreadLocal的初步內容：

多線程安全性解決方案

①進行同步控制synchronized效率下降 併發變同步(串行) ，lock（串行）控制靈活

②使用ThreadLocal 本地線程 每一個線程一個變量副本(各不相干)

兩種線程安全方案的差別

歸納起來講，對於多線程資源共享的問題，同步機制採用了「以時間換空間」的方式，而 ThreadLocal採用了「以空間換時間」的方式。前者僅提供一份變量，讓不一樣的線程排隊 訪問，然後者爲每個線程都提供了一份變量，所以能夠同時訪問而互不影響，ThreadLocal佔用內存較大，可是速度快，而線程同步相對內存佔用小，可是速度慢。若是在內存比較充足的狀況，對併發部分的執行效率要求很高的話，那麼就是ThreadLocal登場的時候了。通常狀況下用同步機制仍是居多的。

理解ThreadLocal的原理

每一個ThreadLocal對象內部有個ThreadLocalMap,當線程訪問ThreadLocal對象時,會在線程內部的ThreadLocalMap新建一個Entry,這樣的話每一個線程都有一個對象的副本,保證了併發場景下的線程安全。我理解ThreadLocal的使用場景是某些對象在多線程併發訪問時可能出現問題,好比使用SimpleDataFormat的parse()方法，內部有一個Calendar對象，調用SimpleDataFormat的parse()方法會先調用Calendar.clear(),而後調用Calendar.add()，若是一個線程先調用了add()而後另外一個線程又調用了clear()，這時候parse()方法解析的時間就不對了,咱們就能夠用ThreadLocal<SimpleDataFormat>來解決併發修改的問題。另外一種場景是Spring事務,事務是和線程綁定起來的,Spring框架在事務開始時會給當前線程綁定一個Jdbc Connection,在整個事務過程都是使用該線程綁定的connection來執行數據庫操做，實現了事務的隔離性。Spring框架裏面就是用的ThreadLocal來實現這種隔離，代碼以下所示:

public abstract class TransactionSynchronizationManager {

//線程綁定的資源,好比DataSourceTransactionManager綁定是的某個數據源的一個Connection,在整個

//事務執行過程當中 都使用同一個Jdbc Connection

private static final ThreadLocal<Map<Object, Object>> resources = new NamedThreadLocal<>("Transactional resources");

//事務註冊的事務同步器

private static final ThreadLocal<Set<TransactionSynchronization>> synchronizations = new NamedThreadLocal<>("Transaction synchronizations");

//事務名稱

private static final ThreadLocal<String> currentTransactionName = new NamedThreadLocal<>("Current transaction name");

//事務只讀屬性

private static final ThreadLocal<Boolean> currentTransactionReadOnly = new NamedThreadLocal<>("Current transaction read-only status");

//事務隔離級別

private static final ThreadLocal<Integer> currentTransactionIsolationLevel = new NamedThreadLocal<>("Current transaction isolation level");

//事務同步開啓

private static final ThreadLocal<Boolean> actualTransactionActive = new NamedThreadLocal<>("Actual transaction active"); }

不是說一遇到併發場景就用ThreadLocal來解決,咱們還能夠用synchronized或者鎖來實現線程安全,ThreadLocal使用不當時會引發內存泄露的問題

ThreadLocal就是變量在不一樣線程上的副本，不一樣線程不共享，因此對變量改動時就不須要考慮線程間同步的問題了

ThreadLocal在web應用開發中是一種很常見的技巧，當web端採用無狀態寫法時（好比stateless session bean和spring默認的singleton），就能夠考慮把一些變量放在ThreadLocal中

舉個簡單例子，你有兩個方法A和B都要用到變量userId，又不想傳來傳去，一個很天然的想法就是把userId設爲成員變量，可是在無狀態時，這樣作就極可能有問題，由於多個request在同時使用同一個instance，userId在不一樣request下值是不同的，就會出現邏輯錯誤
但因爲同一個request下通常都是處於同一個線程，若是放在ThreadLocal的話，這個變量就被各個方法共享了，而又不影響其餘request，這種狀況下，你能夠簡單把它理解爲是一種沒有反作用的成員變量

咱們知道在通常狀況下，只有無狀態的Bean才能夠在多線程環境下共享，在Spring中， 絕大部分Bean均可以聲明爲singleton做用域。就是由於Spring對一些Bean（如RequestContextHolder、 TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等）中非線程安全狀態採用 ThreadLocal進行處理，讓它們也成爲線程安全的狀態。