ThreadLocal 線程數據共用和安全 1.什麼是ThreadLocal？ ThreadLocal的作用，可以實現在同一個線程數據共用，從而解決多線程數據安全問題 當http請求發送到Tomcat服務端時，Tomcat會創建一個線程去處理這個http請求，如果是請求servlet，servlet ...
ThreadLocal
線程數據共用和安全
1.什麼是ThreadLocal？
-
ThreadLocal的作用，可以實現在同一個線程數據共用，從而解決多線程數據安全問題
當http請求發送到Tomcat服務端時，Tomcat會創建一個線程去處理這個http請求，如果是請求servlet，servlet可能又會調用其他service，在這些service中，又可能會調用dao，去對資料庫進行操作。
在這些資源或者方法的調用中，為解決數據安全問題，在這一個線程執行的過程中，我們希望有一個數據是共用的，而且是安全的。
應用場景：比如說事務控制，一個線程可能涉及到多個service的調用，調用多個dao，在這過程中，可能對資料庫的多張表進行了操作。這時我們希望在整個業務流程結束之後，再進行一次提交commit。反過來說，在沒有進行提交之前，我們希望始終是一個connection在操作，這樣才能在結束時進行統一的一次提交（在開始操作的時候將自動提交設置為false）。
這樣就可以解決同一個請求中，調用多個service或者多個dao的需求，這個需求也是開發中必須解決的事務安全問題（事務一致性需求）。
ThreadLocal技術就能夠很好地解決這個問題。我們可以在實際開發中使用Filter和ThreadLocal解決事務安全問題。
-
一個ThreadLocal對象可以給當前線程關聯一個數據（普通變數，對象，對組）--使用set方法
-
ThreadLocal可以像Map一樣存取數據，key為當前的ThreadLocal對象--使用get方法
-
每一個ThreadLocal對象只能為當前線程關聯一個數據，如果要為當前線程關聯多個數據，就需要使用多個ThreadLocal對象實例
-
每個ThreadLocal對象實例定義的時候，一般為static類型
-
ThreadLocal中保存的數據，線上程銷毀之後，會自動釋放
2.ThreadLocal快速入門
2.1ThreadLocal的類圖
如下：ThreadLocal類中常用的方法有get()，set()，getMap()等，ThreadLocal類中含有一個重要的內部類ThreadLocalMap，ThreadLocalMap類中又含有一個內部類Entry，數據以key-value的形式存放在Entry中。
- ThreadLocal核心的價值就是：在一個線程中，以線程安全的方式來共用數據。
2.2應用實例
需求: 演示 ThreadLocal (作用：在一個線程中, 共用數據(線程安全))的使用
Dog：
package com.li.threadlocal;
public class Dog {
}
T1：
package com.li.threadlocal;
public class T1 {
//創建ThreadLocal對象, public static修飾
public static ThreadLocal<Object> threadLocal1 = new ThreadLocal<>();
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Task()).start();//啟動一個新的線程，註意不是主線程
}
//Task是一個線程類，同時是一個內部類
public static class Task implements Runnable {
@Override
public void run() {
Dog dog = new Dog();
Pig pig = new Pig();
//給threadLocal1對象放入dog
System.out.println("Task 放入了 dog=" + dog);
threadLocal1.set(dog);
System.out.println("Task 的 run 方法中的線程= " + Thread.currentThread().getName());
new T1Service().update();
}
}
}
T1Service：
package com.li.threadlocal;
public class T1Service {
public void update() {
//取出threadLocal1對象關聯的對象
Object o = T1.threadLocal1.get();
//獲取當前線程名
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("在T1Service 的update()的線程是= " + name + ", 取出dog= " + o);
//調用了dao-update()方法
new T1DAO().update();
}
}
T1DAO：
package com.li.threadlocal;
public class T1DAO {
public void update() {
//取出線程關聯的threadLocal1對象的數據
Object o = T1.threadLocal1.get();
//獲取當前線程的名稱
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("在T1DAO 的update()的線程是= " + name + ", 取出dog= " + o);
}
}
可以看到所有方法中拿到的對象都是同一個：
3.源碼分析
3.1ThreadLocal的set()
在2.2的應用實例中，我們在T1類中使用了ThreadLocal.set()方法，現在來看看set()方法的底層源碼：
set()方法關聯的其他方法和屬性：
從上述代碼中我們可以知道set方法的主要工作如下：
public void set(T value) {
//1.獲取當前線程
Thread t = Thread.currentThread();
//2.通過線程對象，獲取到和此線程關聯的ThreadLocalMap
// （ThreadLocalMap是ThreadLocal里的一個靜態內部類*,
// 類型是ThreadLocal$ThreadLocalMap）
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//3.如果獲取到的ThreadLocalMap不為空，就將傳入的數據放入map，其中：
// -key為當前的ThreadLocal對象(this) -value為存放的數據，
// 因為key值不能重覆（map性質），一個ThreadLocal對象只能存放一個數據
// 如果再賦值，就會替換舊的value值
if (map != null)
map.set(this, value);
//4.如果和當前線程關聯的ThreadLocalMap為null，
//就創建一個和當前線程關聯的ThreadLocalMap，並且將存放的數據作為value放入map，
//這裡的key為當前線程t（作用是讓線程和創建的map關聯起來）
else
createMap(t, value);
}
在2.2應用實例的threadLocal1.set(dog);語句旁打上斷點，點擊debug，點擊step over。
如下圖所示，可以看到子線程Thread-0中有一個threadLocals屬性（該屬性的類型為ThreadLocalMap），該map中又有一個table屬性（table的類型為Entry[]數組）, table數組存放Entry對。
這裡涉及到的弱引用暫不深入
在Entry對中，以k-v的形式存放數據，key值為 當前的線程中 的ThreadLocal對象，value值為存放的數據。
因為map的存放性質，如果在同一個ThreadLocal對象中存放多個value，那麼在底層的Entry對中保存的是最近存放的value值，這也是為什麼一個ThreadLocal對象只能存放一個值。
線程中所有的ThreadLocal對象都被當前線程的threadLocals屬性(map)管理。因此無論在哪個方法中，只要能找到對應的線程Thread，就對該線程關聯的所有ThreadLocal對象中的value值進行操作。
一個線程中可以有多個ThreadLocal對象，如果還有其他ThreadLocal對象，使用set方法，存放的就是其他Entry對（key值就是其他的ThreadLocal對象）
存放多個ThreadLocal對象：
3.2ThreadLocal的get()
public T get() {
//先得到當前的線程對象
Thread t = Thread.currentThread();
//獲取和當前線程對象關聯的ThreadLocalMap
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//如果map不為空
if (map != null) {
//就根據當前的調用者this（即當前調用get方法的ThreadLocal對象），得到對應的Entry
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
//如果Entry的值e不為空
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
//返回當前ThreadLocal對象關聯的value值
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
//如果map為空，就初始化map，並將map和當前線程關聯
return setInitialValue();
}
3.3總結
