ThreadLocal原理和用法

一、基本概念

1、底层结构：

每个Thread线程都维护一个ThreadLocal.ThreadLocaMap类型的属性threadlocals，threadlocals的k位置管理当前线程threadlocal，value位置管理当前线程的副本中，有点像HashMap，可以保存kv键值对，内部只能保存一个kv的键值对，不同的线程对应不同的副本每个线程只能获取自己的副本，因为threadlocals是每个线程独有的；ThreadLocal.ThreadLocaMap是由一个个继承弱引用的Entry组成，保证threadlocal会被即使回收
ThreadLocal的set是首先获取到当前线程，拿到当前线程的threadlocals，将当前threadlcoal作为key，将set方法参数作为value存储到ThreadLocal.ThreadLocaMap中
ThreadLocal的get是首先获取到当前线程，拿到当前线程的threadlocals，将当前threadlcoal作为key，去threadlocals查找并拿出关联的value值

2 用法：
②set是为当前线程设置副本
③get则是获取当前线程的副本
④remove()用来移除当前线程中变量的副本

3 作用：
②为每个线程关联一个副本，实现线程数据隔离利用这个特征可以用来管理数据库Connection连接；
③实现线程在上下文传递，避免使用参数的多层级传递

public class ThreadLocalTest implements Runnable {public static Map<String,Object> data = new Hashtable<>(); //ThreadLocal底层结构的模拟对象public static ThreadLocal<Object> threadLocal = new ThreadLocal<Object>();//ThreadLocal实际对象private static Random random = new Random();@Overridepublic void run() {//生成一个随机数并将它作为value值，以线程名为key保存搭配map里Integer integer = random.nextInt(1000);String name = Thread.currentThread().getName();//获取当前线程名；System.out.println("当前线程"+name+"生成的随机数是:"+integer );data.put(name,integer);  //模拟ThreadLocal底层添加数据操作threadLocal.set(integer); //ThreadLocal实际添加数据try {Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}Object o1 = data.get(name); //模拟ThreadLocal底层取出数据操作Object o2 = threadLocal.get(); //ThreadLocal的取出数据操作System.out.println("线程"+name+"结束前取出数值"+o2);//取出new User().create();}public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 3; i++) {new Thread(new ThreadLocalTest()).start();}}}class User{public void create(){String name = Thread.currentThread().getName();//模拟User类通过ThreadLocal底层取出数据的底层操作
//        System.out.println("在User类中取出线程"+name+"数据为:"+ ThreadLocalTest.data.get(name));//在User类通过ThreadLocal取出数据的操作System.out.println("在User类中取出线程"+name+"数据为:"+ ThreadLocalTest.threadLocal.get());}
}

二、最佳实践

/*
1 要保证所有的操作要么都成功要么都失败？ => 使用数据库事物
2 如何保证全部操作都在同一事物内？ => 所有的操作都必须使用同一个connection链接对象
3 如何保证所有的操作都必须使用同一个connection链接对象？=> 首先将这些操作通常是位于同一个线程内的
=> 只需要为一个线程绑定一个数据库连接对象就可
4 用ThreadLocal来防止一个线程获取多个数据库连接对象 (因为ThreadLocal是线程独立的)，过程参考下面代码*/
class JDBCUtils {//-----------------------------------------------Druid链接池返回链接对象------------------------------------------------private static DataSource dlSource = null;//形式是：默认的隐形key threadName => conn;private static ThreadLocal<Connection> conns = new ThreadLocal<Connection>();//以静态代码块的形式创建dlSource链接池资源static {Properties pros = new Properties();//读取druid配置文件，内容无非是一些数据库链接使用的url，username，password...InputStream is = JDBCUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("Druid.properties");try {pros.load(is);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}try {dlSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(pros);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}public static Connection getDlConnection() {//判断当前线程是否已经关联了一个连接对象(意味着这个线程之前已经获取到链接了)Connection conn = conns.get();//如果是null，意味着当前线程还没有创建过数据库连接对象，此时我们要去连接池中去获取链接然后保存到conns中//否则，就意味着当前线程已有数据库连接对象，直接返回之前创建的就行了if(conn == null){try {conn = dlSource.getConnection();conns.set(conn);//为线程A保存刚刚获取的数据库连接对象connconn.setAutoCommit(false);} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}return conn;}
}

用法总结

管理数据库连接对象，管理session会话
线程间数据隔离，保证线程安全
事物操作，存储线程信息，spring框架在事物开始时会绑定一个jdbc connection，实现事物的隔离性；保证事物正常执行 => 保证所有操作都在同一连接下=>一个线程只能对应一个数据库连接 => 使用ThreadLocal来完成

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