高逼格面試：線程封閉，新名詞√

原創：小姐姐味道（微信公衆號ID：xjjdog），歡迎分享，轉載請保留出處。

碼農的世界歷來不缺少名詞。若是沒有，咱們就強行弄上幾個。這些名詞有垂直領域的知識縮寫，也有水平領域的抽象劃分。有的行雲流水無比順暢，有的晦澀難懂如便祕。

在java的併發編程裏，就有一個比較晦澀的名詞，叫作線程封閉。在以往的技術交流中，常常有人提到這個東西。那它究竟是何方神聖，又有什麼用的功效呢？

你去搜索一下網絡上的文章，都會給你三個選項。

1）Ad-hoc線程封閉。

2）棧封閉。

3）ThreadLocal類。

這些知識，戳破了那層窗戶紙，內容其實並不複雜。可怕的是這些名詞，爲了記住它們真是蛋碎了一地。

意義？

咱們都知道，一個變量若是被多個線程所使用，勢必會引入同步問題。除了同步關鍵字，java引入了多種技術來達到多線程的同步問題，包括wait、notify，可重入Lock，AQS等。這種編程方式會增長程序的複雜性，使得代碼容易發生bug。

若是有一些數據，僅僅和線程有關，對線程外的數據是不可見的，那代碼寫起來就美好的多。實現了這種效果的技術，就統一稱爲線程封閉（thread confinement）。

這是前提。接下來咱們來看實現。

棧封閉

棧封閉屬於強行湊概念的一個範疇，它對寫代碼的人實際上是不可見的，它是JVM裏虛擬機棧或者本地方法棧的默認行爲。其實，咱們早就知道這個結果：成員變量是線程共享的，而局部變量是線程相關的。

很簡單的道理，但背後的原理須要深刻了解JVM。爲了瞭解這個功能，咱們須要對JVM的內存區域劃分有一個初步的瞭解。

JVM除了存儲空間最大的堆，還有線程相關的，正在運行的棧。棧封閉指的就是與線程相關的棧的相關行爲。

咱們稍微回憶一下上圖中的內存劃分，棧封閉指的就是圖中彩色部分與線程相關的內存區域。

咱們也能夠再往下深挖一下。

虛擬機棧上的基本數據，實際上是一種稱做棧幀的東西。你能夠把棧幀理解成某個方法的執行。

在每一個方法壓棧後，其中存在局部變量表、操做數棧、動態鏈接、返回地址等信息。咱們的局部變量，其實就是存在與這些地方。因爲它們的祖先，最終只會指向一個線程，因此它們的做用範圍就被封閉了。

如上圖所示，局部變量和某個線程的關係。java中還有個線程執行的內存模型JMM，不過那是對變量的複製和同步，說的不是一回事。

ThreadLocal

其實，java提供給開發者惟一的線程封閉API，就是ThreadLocal。

Thread類中，有一個成員變量threadLocals，存放了與本線程相關的全部自定義信息。對這個變量的定義在Thread，而操做卻在ThreadLocal類中。

public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        ...
}
ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
}
複製代碼

關於ThreadLocal的用法有不少，好比經常使用的，每一個線程生成一個線程不安全的SimpleDateFormat。

ThreadLocal<SimpleDateFormat> sdf = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>();
sdf.set(new SimpleDateFormat());
複製代碼

關於ThreadLocal不作過多介紹，直接查看jdk源代碼便可獲取全部加成。

Ad-hoc

這些信息大多來源於《JAVA併發編程》一書。我特意搜索了一下Ad-hoc這個名字的意思。

Ad-hoc模式就和之前的直連雙絞線概念同樣,是P2P的鏈接,因此沒法與其它網絡中的節點進行溝通,減小了干擾。 英文中做爲形容詞有「特別的」,「臨時」的含義。

實在是沒法理解爲何要用到這樣的命名。

這種方式，徹底靠實現者控制，因此很是脆弱。

好吧，看來仍是老老實實用ThreadLocal好了。

End

咱們看一下這三種方式的歸宿。其中一種是JVM內部實現的，原理方面的知識；Ad-hoc是告訴用戶這種線程封閉式很困難的，趕忙放棄；到最後，咱們的手裏就只剩下了ThreadLocal了。

我彷彿看到了ThreadLocal在勝利的招手，同時個人名詞字典裏又多了幾個：線程封閉、棧封閉、Ad-hoc。

做者簡介：小姐姐味道 (xjjdog)，一個不容許程序員走彎路的公衆號。聚焦基礎架構和Linux。十年架構，日百億流量，與你探討高併發世界，給你不同的味道。個人我的微信xjjdog0，歡迎添加好友，​進一步交流。​