java 中 TreadLocal類的使用

什麼是ThreadLocal？

顧名思義它是local variable（線程局部變數）。它的功用非常簡單，就是為每一個使用該變數的線程都提供一個變數值的副本，是每一個線程都可以獨立地改變自己的副本，而不會和其它線程的副本衝突。從線程的角度看，就好像每一個線程都完全擁有該變數。

使用情境

1. To keep state with a thread (user-id, transaction-id, logging-id)
2. To cache objects which you need frequently

ThreadLocal類

它主要由四個方法組成initialValue()，get()，set(T)，remove()，其中值得注意的是initialValue()，該方法是一個protected的方法，顯然是為了子類重寫而特意實現的。該方法返回當前線程在該線程局部變數的初始值，這個方法是一個延遲調用方法，在一個線程第1次調用get()或者set(Object)時才執行，並且僅執行1次。ThreadLocal中的確實實現直接返回一個null：

ThreadLocal的原理

ThreadLocal是如何做到為每一個線程維護變數的副本的呢？其實實現的思路很簡單，在ThreadLocal類中有一個Map，用於儲存每一個線程的變數的副本。比如下面的樣本實現：

public class ThreadLocal
{
　private Map values = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
　public Object get()
　{
　　Thread curThread = Thread.currentThread();
　　Object o = values.get(curThread);
　　if (o == null && !values.containsKey(curThread))
　　{
　　　o = initialValue();
　　　values.put(curThread, o);
　　}
　　return o;
　}

　public void set(Object newValue)
　{
　　values.put(Thread.currentThread(), newValue);
　}

　public Object initialValue()
　{
　　return null;
　}
}

ThreadLocal 的使用

使用方法一：

Hibernate的文檔時看到了關於使ThreadLocal管理多線程訪問的部分。具體代碼如下

1.  public static final ThreadLocal session = new ThreadLocal();
2.  public static Session currentSession() {
3.      Session s = (Session)session.get();
4.      //open a new session,if this session has none
5.   if(s == null){
6.      s = sessionFactory.openSession();
7.      session.set(s);
8.   }
      return s;
9. }

我們逐行分析
1。 初始化一個ThreadLocal對象，ThreadLocal有三個成員方法 get()、set()、initialvalue()。
    如果不初始化initialvalue，則initialvalue返回null。
3。session的get根據當前線程返回其對應的線程內部變數，也就是我們需要的net.sf.hibernate.Session（相當於對應每個資料庫連接）.多線程情況下共用資料庫連結是不安全的。ThreadLocal保證了每個線程都有自己的s（資料庫連接）。

5。如果是該線程初次訪問，自然，s（資料庫連接）會是null，接著建立一個Session，具體就是行6。
6。建立一個資料庫連接執行個體 s
7。儲存該資料庫連接s到ThreadLocal中。
8。如果當前線程已經訪問過資料庫了，則從session中get()就可以擷取該線程上次擷取過的串連執行個體。

使用方法二

當要給線程初始化一個特殊值時，需要自己實現ThreadLocal的子類並重寫該方法，通常使用一個內部匿名類對ThreadLocal進行子類化，EasyDBO中建立jdbc串連上下文就是這樣做的：

public class JDBCContext{
 private static Logger logger = Logger.getLogger(JDBCContext.class);
 private DataSource ds;
 protected Connection connection;
 private boolean isValid = true;
 private static ThreadLocal jdbcContext;
 
 private JDBCContext(DataSource ds){
  this.ds = ds;
  createConnection();  
 }
 public static JDBCContext getJdbcContext(javax.sql.DataSource ds)
 {  
  if(jdbcContext==null)jdbcContext=new JDBCContextThreadLocal(ds);
  JDBCContext context = (JDBCContext) jdbcContext.get();
  if (context == null) {
   context = new JDBCContext(ds);
  }
  return context;
 }

 private static class JDBCContextThreadLocal extends ThreadLocal {
  public javax.sql.DataSource ds;
  public JDBCContextThreadLocal(javax.sql.DataSource ds)
  {
   this.ds=ds;
  }
  protected synchronized Object initialValue() {
   return new JDBCContext(ds);
  }
 }
}

使用單例模式，不同的線程調用getJdbcContext()獲得自己的jdbcContext，都是通過JDBCContextThreadLocal 內建子類來獲得JDBCContext對象的線程局部變數