一、TLS 線程本地存儲(Thread Local Storage),字面意思就是專屬某個線程的存儲空間。變數大體上分為全局變數和局部變數,一個進程中的所有線程共用地址空間,這個地址空間被劃分為幾個固有的區域,比如堆棧區,全局變數區等,全局變數存儲在全局變數區,虛擬地址固定;局部變數存儲在堆棧區,虛... ...
一、TLS
線程本地存儲(Thread Local Storage),字面意思就是專屬某個線程的存儲空間。變數大體上分為全局變數和局部變數,一個進程中的所有線程共用地址空間,這個地址空間被劃分為幾個固有的區域,比如堆棧區,全局變數區等,全局變數存儲在全局變數區,虛擬地址固定;局部變數存儲在堆棧區,虛擬地址不固定。每個線程都有自己的棧空間,局部變數就存儲在棧空間裡面,雖然這個局部變數是與線程相聯繫的,但是這個局部變數不能在不同的函數棧中互相直接訪問,但TLS可以,概括來講,TLS是屬於線程的“局部變數”,作用域為線程作用域,而不像全局變數為全局作用域,局部變數為局部作用域,因為這個變數獨屬於這個線程,所以這個變數是線程安全的。
二、.NET中相關的類——ThreadLocal
代碼更直觀,請看下麵的代碼:
1 static void Main(string[] args) 2 { 3 ThreadLocal<int> threadLocal = new ThreadLocal<int>(); 4 //在主線程這個變數值為1 5 threadLocal.Value = 1; 6 new Thread(() => Console.WriteLine($"托管線程ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} 值為:{threadLocal.Value++}")).Start(); 7 new Thread(() => Console.WriteLine($"托管線程ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} 值為:{threadLocal.Value++}")).Start(); 8 new Thread(() => Console.WriteLine($"托管線程ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} 值為:{threadLocal.Value++}")).Start(); 9 Console.WriteLine($"主線程ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} 值為:{threadLocal.Value}"); 10 }
輸出結果如下:
可以看見每個這個變數的值對於每個線程來說都是獨立的,一個線程對這個變數的修改只會影響本線程的讀取,每個線程都有一份拷貝。
有什麼用呢?或者使用場景是什麼呢?我覺得就是一句話——當每個線程都需要一個唯一的變數的時候。
比如早期版本的ASP.NET,每個線程處理一個Http請求,在處理這個Http請求的線程中,這個HttpContext在這個線程中是唯一的,所以在每個函數中都可以調用HttpContext.Current獲得當前Http請求上下文對象,為了加深理解,請看下麵的代碼
1 public class ConsoleContext 2 3 { 4 5 private static ThreadLocal<ConsoleContext> _tlsCCT = new ThreadLocal<ConsoleContext>(); 6 7 private string _consoleName; 8 9 public string ConsoleName { get => _consoleName; } 10 11 public static ConsoleContext Current { get => _tlsCCT.Value; } 12 13 public ConsoleContext(string consoleName) 14 15 { 16 17 _consoleName = consoleName; 18 19 _tlsCCT.Value = this; 20 21 } 22 23 public static void ResetContext() => _tlsCCT.Value = null; 24 25 } 26 27 public static void Excute() 28 29 { 30 31 Thread.Sleep(1000 * new Random(DateTime.Now.Millisecond).Next(5,10)); 32 33 Console.WriteLine("進入PrintName()"); 34 35 PrintName(); 36 37 } 38 39 public static void PrintName() 40 41 { 42 43 var name = ConsoleContext.Current.ConsoleName; 44 45 Console.WriteLine($"當前托管線程ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} name:{name}"); 46 47 } 48 49 static void Main(string[] args) 50 51 { 52 53 while (true) 54 55 { 56 57 var name = Console.ReadLine(); 58 59 ThreadPool.QueueUserWorkItem(state => 60 61 { 62 63 Console.WriteLine($"當前托管線程ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} name:{name}"); 64 65 new ConsoleContext(name); 66 67 Excute(); 68 69 ConsoleContext.ResetContext(); 70 71 }); 72 73 } 74 75 }
簡單來說,我模擬了一個Web伺服器的行為,監聽請求(在這裡是監聽鍵盤輸入),若沒有請求過來,伺服器程式阻塞,若有請求過來(在這裡是鍵盤輸入),伺服器響應請求,生成當前請求上下文,並生成一個TLS變數,然後執行Excute函數(相當HttpContext流入處理管道),最後清空TLS變數中的值,因為該線程是線程池中的線程,會被覆用用於處理其他請求,不清空TLS會生成臟數據。