ThreadLocal 那點事兒（續集）

時間  2019-11-07
標籤 threadlocal 那點 事兒 續集 欄目 Java 简体版
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本篇是《ThreadLocal 那點事兒》的續集，若是您沒看上一篇，就就有點虧了。若是您錯過了這一篇，那虧得就更大了。 java

仍是保持我一向的 Style，用一個 Demo 來講話吧。用戶提出一個需求：當修改產品價格的時候，須要記錄操做日誌，何時作了什麼事情。 mysql

想必這個案例，只要是作過應用系統的小夥伴們，都應該遇到過吧？無外乎數據庫裏就兩張表：product 與 log，用兩條 SQL 語句應該能夠解決問題： 程序員

update product set price = ? where id = ?
insert into log (created, description) values (?, ?)

But！要確保這兩條 SQL 語句必須在同一個事務裏進行提交，不然有可能 update 提交了，但 insert 卻沒有提交。若是這樣的事情真的發生了，咱們確定會被用戶指着鼻子狂罵：「爲何產品價格改了，卻看不到何時改的呢？」。 sql

聰明的我在接到這個需求之後，是這樣作的： 數據庫

首先，我寫一個 DBUtil 的工具類，封裝了數據庫的經常使用操做：  多線程

public class DBUtil {
    // 數據庫配置
    private static final String driver = "com.mysql.jdbc.Driver";
    private static final String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/demo";
    private static final String username = "root";
    private static final String password = "root";

    // 定義一個數據庫鏈接
    private static Connection conn = null;

    // 獲取鏈接
    public static Connection getConnection() {
        try {
            Class.forName(driver);
            conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return conn;
    }

    // 關閉鏈接
    public static void closeConnection() {
        try {
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

裏面搞了一個 static 的 Connection，這下子數據庫鏈接就好操做了，牛逼吧！ ide

而後，我定義了一個接口，用於給邏輯層來調用： 工具

public interface ProductService {

    void updateProductPrice(long productId, int price);
}

根據用戶提出的需求，我想這個接口徹底夠用了。根據 productId 去更新對應 Product 的 price，而後再插入一條數據到 log 表中。 性能

其實業務邏輯也不太複雜，因而我快速地完成了 ProductService 接口的實現類： 測試

public class ProductServiceImpl implements ProductService {

    private static final String UPDATE_PRODUCT_SQL = "update product set price = ? where id = ?";
    private static final String INSERT_LOG_SQL = "insert into log (created, description) values (?, ?)";

    public void updateProductPrice(long productId, int price) {
        try {
            // 獲取鏈接
            Connection conn = DBUtil.getConnection();
            conn.setAutoCommit(false); // 關閉自動提交事務（開啓事務）

            // 執行操做
            updateProduct(conn, UPDATE_PRODUCT_SQL, productId, price); // 更新產品
            insertLog(conn, INSERT_LOG_SQL, "Create product."); // 插入日誌

            // 提交事務
            conn.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 關閉鏈接
            DBUtil.closeConnection();
        }
    }

    private void updateProduct(Connection conn, String updateProductSQL, long productId, int productPrice) throws Exception {
        PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(updateProductSQL);
        pstmt.setInt(1, productPrice);
        pstmt.setLong(2, productId);
        int rows = pstmt.executeUpdate();
        if (rows != 0) {
            System.out.println("Update product success!");
        }
    }

    private void insertLog(Connection conn, String insertLogSQL, String logDescription) throws Exception {
        PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(insertLogSQL);
        pstmt.setString(1, new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS").format(new Date()));
        pstmt.setString(2, logDescription);
        int rows = pstmt.executeUpdate();
        if (rows != 0) {
            System.out.println("Insert log success!");
        }
    }
}
代碼的可讀性還算不錯吧？這裏我用到了 JDBC 的高級特性 Transaction 了。暗自慶幸了一番以後，我想是否是有必要寫一個客戶端，來測試一下執行結果是否是我想要的呢？ 因而我偷懶，直接在 ProductServiceImpl 中增長了一個 main() 方法： 
public static void main(String[] args) {
    ProductService productService = new ProductServiceImpl();
    productService.updateProductPrice(1, 3000);
}

我想讓 productId 爲 1 的產品的價格修改成 3000。因而我把程序跑了一遍，控制檯輸出：

Update product success!
Insert log success!

應該是對了。做爲一名專業的程序員，爲了萬無一失，我必定要到數據庫裏在看看。沒錯！product 表對應的記錄更新了，log 表也插入了一條記錄。這樣就能夠將 ProductService 接口交付給別人來調用了。

幾個小時過去了，QA 妹妹開始罵我：「我靠！我才模擬了 10 個請求，你這個接口怎麼就掛了？說是數據庫鏈接關閉了！」。

聽到這樣的叫聲，讓我渾身打顫，立馬中斷了個人小視頻，趕忙打開 IDE，找到了這個 ProductServiceImpl 這個實現類。好像沒有 Bug 吧？但我如今不敢給她任何迴應，我確實有點怕她的。

我忽然想起，她是用工具模擬的，也就是模擬多個線程了！那我本身也能夠模擬啊，因而我寫了一個線程類： 

public class ClientThread extends Thread {

    private ProductService productService;

    public ClientThread(ProductService productService) {
        this.productService = productService;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        productService.updateProductPrice(1, 3000);
    }
}

我用這線程去調用 ProduceService 的方法，看看是否是有問題。此時，我還要再修改一下 main() 方法： 

// public static void main(String[] args) {
//     ProductService productService = new ProductServiceImpl();
//     productService.updateProductPrice(1, 3000);
// }
    
public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        ProductService productService = new ProductServiceImpl();
        ClientThread thread = new ClientThread(productService);
        thread.start();
    }
}

我也模擬 10 個線程吧，我就不信那個邪了！

運行結果然的讓我很暈、很暈：

Thread-1
Thread-3
Thread-5
Thread-7
Thread-9
Thread-0
Thread-2
Thread-4
Thread-6
Thread-8
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLNonTransientConnectionException: No operations allowed after connection closed.
at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)
at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:39)
at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(DelegatingConstructorAccessorImpl.java:27)
at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:513)
at com.mysql.jdbc.Util.handleNewInstance(Util.java:411)
at com.mysql.jdbc.Util.getInstance(Util.java:386)
at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:1015)
at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:989)
at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:975)
at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:920)
at com.mysql.jdbc.ConnectionImpl.throwConnectionClosedException(ConnectionImpl.java:1304)
at com.mysql.jdbc.ConnectionImpl.checkClosed(ConnectionImpl.java:1296)
at com.mysql.jdbc.ConnectionImpl.commit(ConnectionImpl.java:1699)
at com.smart.sample.test.transaction.solution1.ProductServiceImpl.updateProductPrice(ProductServiceImpl.java:25)
at com.smart.sample.test.transaction.ClientThread.run(ClientThread.java:18)

我靠！居然在多線程的環境下報錯了，果真是數據庫鏈接關閉了。怎麼回事呢？我陷入了沉思中。因而我 Copy 了一把那句報錯信息，在百度、Google，還有 OSC 裏都找了，解答實在是千奇百怪。

我忽然想起，既然是跟 Connection 有關係，那我就將主要精力放在檢查 Connection 相關的代碼上吧。是否是 Connection 不該該是 static 的呢？我當初設計成 static 的主要是爲了讓 DBUtil 的 static 方法訪問起來更加方便，用 static 變量來存放 Connection 也提升了性能啊。怎麼搞呢？

因而我看到了 OSC 上很是火爆的一篇文章《ThreadLocal 那點事兒》，終於才讓我明白了！原來要使每一個線程都擁有本身的鏈接，而不是共享同一個鏈接，不然線程1有可能會關閉線程2的鏈接，因此線程2就報錯了。必定是這樣！

我趕忙將 DBUtil 給重構了： 

public class DBUtil {
    // 數據庫配置
    private static final String driver = "com.mysql.jdbc.Driver";
    private static final String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/demo";
    private static final String username = "root";
    private static final String password = "root";

    // 定義一個用於放置數據庫鏈接的局部線程變量（使每一個線程都擁有本身的鏈接）
    private static ThreadLocal<Connection> connContainer = new ThreadLocal<Connection>();

    // 獲取鏈接
    public static Connection getConnection() {
        Connection conn = connContainer.get();
        try {
            if (conn == null) {
                Class.forName(driver);
                conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            connContainer.set(conn);
        }
        return conn;
    }

    // 關閉鏈接
    public static void closeConnection() {
        Connection conn = connContainer.get();
        try {
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            connContainer.remove();
        }
    }
}

我把 Connection 放到了 ThreadLocal 中，這樣每一個線程之間就隔離了，不會相互干擾了。

此外，在 getConnection() 方法中，首先從 ThreadLocal 中（也就是 connContainer 中） 獲取 Connection，若是沒有，就經過 JDBC 來建立鏈接，最後再把建立好的鏈接放入這個 ThreadLocal 中。能夠把 ThreadLocal 看作是一個容器，一點不假。

一樣，我也對 closeConnection() 方法作了重構，先從容器中獲取 Connection，拿到了就 close 掉，最後從容器中將其 remove 掉，以保持容器的清潔。

這下應該行了吧？我再次運行 main() 方法：

Thread-0
Thread-2
Thread-4
Thread-6
Thread-8
Thread-1
Thread-3
Thread-5
Thread-7
Thread-9
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!
Update product success!
Insert log success!

我去！總算是解決了，QA 妹妹，你應該會對我微笑一下吧？

感謝您的關注，分享是一種快樂，也但願獲得您的支持與批評！

注意：該示例僅用於說明 TheadLocal 的基本用法。在實際工做中，推薦使用鏈接池來管理數據庫鏈接。示例中的代碼僅做參考，使用前請酌情考慮。

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