线程封闭
当访问共享的可变数据时,通常需要使用同步。一种避免使用同步的方式就是不共享数据。如果仅在单线程内访问数据,就不需要同步。这种技术被称为线程封闭。
栈封闭
局部变量的固有属性之一就是封闭在线程中。它们位于执行线程的栈中,其他线程无法访问这个栈。
public int loadTheArk(Collection<Animal> candidates){
SortedSet<Animal> animals;
int numPairs = 0;
Animal candidates = null;
//animals被封闭在方法中,不要使它们逸出
animals = new TreeSet<Animal>(new SpeciesGenderComparator());
animals.addAll(candidates);
for (Animal a : animals) {
if (candidates == null || !candidates.isPotentialMate(a)) {
candidates = a;
} else {
ark.load(new AnimalPair(candidates,a));
++numPairs;
candidates = null;
}
}
return numPairs;
}
如上例子,我们将animals封闭在方法中,使得它在每个线程都是独有的,而不是共享的。
ThreadLocal类
ThreadLocal类为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本,是Java中一种较为特殊的绑定机制,是每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会与其他副本冲突。
ThreadLocal如何为每一个线程维护变量的副本?
在ThreadLocal类中有一个Map,用于存储每一个线程的变量的副本。对于多线程资源问题,同步机制采用了“以时间换空间”的方式,而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供了一份变量,让不同的线程排队访问,而后者为每一个线程都提供了一份变量,因此可以同时访问而互不影响。
public class TestNum {
//初始化
private static ThreadLocal<Integer> seqNum = new ThreadLocal<Integer>(){
public Integer initialValue() {
return 0;
}
};
public int getNextNum(){
seqNum.set(seqNum.get()+1);
return seqNum.get();
}
public static void main(String[] args) {
TestNum sn = new TestNum();
//三个线程共享SN 产生序列号
ThreadClient t1 = new ThreadClient(sn);
ThreadClient t2 = new ThreadClient(sn);
ThreadClient t3 = new ThreadClient(sn);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class ThreadClient extends Thread{
private TestNum sn ;
public ThreadClient(TestNum sn){
this.sn = sn;
}
public void run(){
for(int i = 0 ; i < 3 ; i++){
System.out.println("Thread: "+ Thread.currentThread().getName()
+ " sn: " + sn.getNextNum());
}
}
}
运行结果:
Thread: Thread-1 sn: 1
Thread: Thread-0 sn: 1
Thread: Thread-2 sn: 1
Thread: Thread-2 sn: 2
Thread: Thread-0 sn: 2
Thread: Thread-1 sn: 2
Thread: Thread-1 sn: 3
Thread: Thread-0 sn: 3
Thread: Thread-2 sn: 3
如上,我们可以看到三个线程之间的数据都是相互独立的。
再比如在多个线程对连接数据库的操作时:
private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder
= new ThreadLocal<Connection>(){
public Connection initialValue(){
return DriverManager.getConnection(DB_URL);
}
};
public static Connection getConnection(){
return connectionHolder.get();
}