JAVA基础 (一) 并发 ThreadLocal与Synchronized 用哪一个好

た入场券 2021-11-11 09:31 173阅读 0赞

1.  ThreadLocal是什么？
    
    1.  历史
        
        1.  早在JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal，ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序。
    
    1.  定义
        
        1.  ThreadLocal很容易让人望文生义，想当然地认为是一个“本地线程”。其实，ThreadLocal并不是一个Thread，而是Thread的局部变量，也许把它命名为ThreadLocalVariable更容易让人理解一些。
            
            1.  我们可以这样理解：把一个线程比喻为一个类，ThreadLocal即是这个类中的成员变量，类中的多个方法可以调用。
    
    1.  当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。
        
        1.  这里的副本不是什么引用或者啥的，而是new出来的一个新对象，每个线程只维护自己的对象。
        
        1.  解决了两类问题
            
            1.  线程间通信
                
                1.  线程并发问题
            
            1.  一个线程内部通信
                
                1.  例如：封装Connection

1.  ThreadLocal与Synchronized区别
    
    1.  相同
        
        1.  ThreadLocal和线程同步机制相比有什么优势呢？ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。
    
    1.  不同点
        
        1.  在同步机制中，通过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量。这时该变量是多个线程共享的，使用同步机制要求程序慎密地分析什么时候对变量进行读写，什么时候需要锁定某个对象，什么时候释放对象锁等繁杂的问题，程序设计和编写难度相对较大。
        2.  而ThreadLocal则从另一个角度来解决多线程的并发访问。ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本，从而也就没有必要对该变量进行同步了。
        3.  ThreadLocal提供了线程安全的共享对象，在编写多线程代码时，可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。
            
            1.  下面例子中我们把Connection对象放入ThreadLocal中，我们的评教系统中也这样进行封装，可以确保一个线程中唯一实例，这样方便了事务调用。

1.  ThreadLocal泛型
    
    1.  由于ThreadLocal中可以持有任何类型的对象，低版本JDK所提供的get()返回的是Object对象，需要强制类型转换。但JDK 5.0通过泛型很好的解决了这个问题，在一定程度地简化ThreadLocal的使用，代码清单 9 2就使用了JDK 5.0新的ThreadLocal<T>版本。

1.  本质区别
    
    1.  概括起来说，对于多线程资源共享的问题，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。
        
        1.  以时间换空间
            
            1.  即枷锁方式，某个区域代码或变量只有一份节省了内存，但是会形成很多线程等待现象，因此浪费了时间而节省了空间。
        
        1.  空间换时间
            
            1.  为每一个线程提供一份变量，多开销一些内存，但是呢线程不用等待，可以一起执行而相互之间没有影响。
        2.  看下面这张图可以很清晰的知道区别
        3.  ![SouthEast][]
        
        1.  这是两种不同的思路，值得借鉴和学习。

1.  实例应用
    
    1.  ThreadLocal封装Connection对象，如下代码
    
    1.  代码
        
        1.      package com.bjpowernode.drp.util;
                
                import java.net.ConnectException;
                import java.sql.Connection;
                import java.sql.DriverManager;
                import java.sql.ResultSet;
                import java.sql.SQLException;
                import java.sql.Statement;
                
                import com.sun.org.apache.bcel.internal.generic.NEW;
                
                /**
                 * 采用ThreadLocal封装Connection，可以防止线程安全
                 * @author LLS
                 *
                 */
                public class ConnectionManager {
                	
                	private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder=new ThreadLocal<Connection>();
                	
                	/**
                	 * 得到Connection
                	 * @return
                	 */
                	public static Connection getConnection()
                	{
                		//如果再当前线程中已经绑定相应的Connection则取出来
                		Connection conn=connectionHolder.get();
                		//如果没有绑定
                		if (conn==null) {
                			
                			try{
                				JdbcConfig jdbcConfig=xmlConfigReader.getInstance().getJdbcConfig();
                				Class.forName(jdbcConfig.getDriverName());
                				conn=DriverManager.getConnection(jdbcConfig.getUrlName(), jdbcConfig.getUserName(), jdbcConfig.getPasswordName());
                				//将Connection设置到变量ThreadLocal中
                				connectionHolder.set(conn);
                				
                			}catch(ClassNotFoundException e){
                				
                				e.printStackTrace();
                				throw new ApplicationException("系统错误，请联系管理员！");
                			} catch (SQLException e) {
                				e.printStackTrace();
                				throw new ApplicationException("系统错误，请联系管理员！");
                				
                			}	
                		}
                		return conn;
                	}
                	
                	public static void close(Statement pstmt)
                	{
                		if(pstmt !=null)
                		{
                			try {
                				pstmt.close();
                			} catch (SQLException e) {
                				
                				e.printStackTrace();
                			}
                		}
                	}
                	/**
                	 * 关闭结果集
                	 * @param rs
                	 */
                	public static void close(ResultSet rs)
                	{
                		if(rs!=null)
                		{
                			try {
                				rs.close();
                			} catch (SQLException e) {
                				
                				e.printStackTrace();
                			}
                		}
                	}
                	/**
                	 * 关闭连接
                	 */
                	public static void closeConnection()
                	{
                		Connection conn=connectionHolder.get();
                		if (conn!=null) {
                			try {
                				conn.close();
                				//从集合ThreadLocal中清除掉
                				connectionHolder.remove();
                			} catch (SQLException e) {
                				e.printStackTrace();
                			}
                		}
                	}
                	/**
                	 * 开启事务
                	 * @param conn
                	 */
                	public static void beginTransation(Connection conn)
                	{
                		try {
                			
                			if(conn!=null)
                			{
                				if(conn.getAutoCommit())
                				{
                					conn.setAutoCommit(false);
                				}
                			}
                		} catch (Exception e) {
                		}
                	}
                	/**
                	 * 提交事务
                	 * @param conn
                	 */
                	public static void commitTransation(Connection conn)
                	{
                		try {
                			
                			if(conn!=null)
                			{
                				if(!conn.getAutoCommit())
                				{
                					conn.commit();
                				}
                			}
                		} catch (Exception e) {
                		}
                	}
                	/**
                	 * 回滚事务
                	 * @param conn
                	 */
                	public static void rollbackTransation(Connection conn)
                	{
                		try {
                			if(conn!=null)
                			{
                				if(!conn.getAutoCommit())
                				{
                					conn.rollback();
                				}
                			}
                		} catch (Exception e) {
                		}
                	}
                	/**
                	 * 重启事务
                	 * @param conn
                	 */
                	public static void resetTransation(Connection conn)
                	{
                		try {
                			if(conn!=null)
                			{
                				if(conn.getAutoCommit())
                				{
                					conn.setAutoCommit(false);
                				}else
                				{
                					conn.setAutoCommit(true);
                				}
                			}
                		} catch (Exception e) {
                		}
                	}
                	
                	
                }
            
              
            
    
    1.  这样确保了在同一个线程内始终是一个Connection对象，操作事务的前提，在DAO层可以直接从ConnectionManager对象里取出Connection，省去了在方法参数里传递，提高了方法的通用性。
    2.  至于什么时候用哪一种思路，还需要具体情况具体分析，并没有一个同一个做法，如果你内存足够大可以用“空间换时间法”倘若内存本来就很小，当然没必要用这种，要不系统都跑不起来。

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