從Linux的errno到Java的ThreadLocal

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Linux裡的errno

在Linux下執行系統調用時，一般會有一個傳回值表示成功或失敗，但是這個值只說明了成功或失敗，卻沒有說明是如何成功或失敗的。

errno就是為瞭解決這個問題的，系統調用會把錯誤號碼設定為errno，我們通過錯誤號碼就能知道失敗的原因。還可以使用strerror列印出這個錯誤號碼對應的字串說明。老版本的Linux需要加上extern int errno,現在直接引入<errno.h>就行了.

errno樣本：

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/6F/6A/wKioL1WbuPjQ9_gzAAHrJFspGzI545.jpg" title="選區_002.png" alt="wKioL1WbuPjQ9_gzAAHrJFspGzI545.jpg" />

現在的問題來了。假如我有兩個線程，代碼如下：

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/6F/6D/wKiom1Wbt2CSHc8DAAC4FjSCW0c854.jpg" title="選區_011.png" alt="wKiom1Wbt2CSHc8DAAC4FjSCW0c854.jpg" />

errno是一個全域變數，那麼假如執行順序為 1-1,2-1,1-2,2-2，線程1列印出的errno就是線程2的，這就是errno的問題，線程不安全。

但是測試很多次,結果都是正確的。雖然你用這個errno是當作一個全域變數的，但是實際上是個宏。用gcc -E將原始碼的宏展開，可以看到，errno被替換成了一個函數。

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M02/6F/6A/wKioL1WbuZuyhJVTAAJJJiKqJHo234.jpg" title="選區_003.png" alt="wKioL1WbuZuyhJVTAAJJJiKqJHo234.jpg" />

使用man errno查看對errno的解釋，可以看到下面一句話：

       errno  is  defined  by  the ISO C standard to be a modifiable lvalue of
       type int, and must not be explicitly declared; errno may  be  a  macro.
       errno  is  thread-local;  setting  it in one thread does not affect its
       value in any other thread.

所以errno並不是一個全域變數，而是一個thread-local，每個線程都有一個。我們可以自己實現一個errno。

自己寫一個errno

僅僅示範一下errno的基本原理，使用一個map存放各個線程的errno，而這個map的key就是threadId。系統調用執行完畢後，會將錯誤碼寫入此線程對應的errno中。代碼中的系統調用是一個假系統調用，some_system_call()。

實際開發中，對於開發人員，他實際上是看不到set_errno(),get_errno()這些函數的，他只需要取errno就行了。

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/6F/6D/wKiom1Wbudzhz-3IAAUruAEgEOY812.jpg" title="選區_007.png" alt="wKiom1Wbudzhz-3IAAUruAEgEOY812.jpg" />

Java的ThreadLocal

Java的ThreadLocal和Linux的errno是一樣的，只不過errno對開發人員來說更簡單一點，而且只能取，當作一個變數就行了。

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M00/6F/6A/wKioL1WbvwTCsMG7AAI8sT9dyJo690.jpg" title="選區_013.png" alt="wKioL1WbvwTCsMG7AAI8sT9dyJo690.jpg" />

只定義了一個ThreadLocal，但是各個線程裡的都不一樣。

自己實現一個ThreadLocal

其實ThreadLocal也和上面我自己實現的errno類似，用了一個Map，感興趣的可以去看一下jdk源碼，我寫了一個很簡陋的MyThreadLocal，Java的ThreadLocal的原理大致就是這樣的。直接將上面的代碼的ThreadLocal替換成MyThreadLocal就可以運行，當然這個MyThreadLocal太簡單，僅僅為了介紹原理。

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/6F/6A/wKioL1WbwHKxdsl-AAJ3jZYOBEA724.jpg" title="選區_009.png" alt="wKioL1WbwHKxdsl-AAJ3jZYOBEA724.jpg" />

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