线程封闭之ThreadLocal和栈封闭

                                                   线程封闭

当访问共享数据时，通常是要使用同步。如果要避免使用同步，就是不提供共享数据。如果仅在单线程中访问数据，就不需要同步，这种技术就叫做线程封闭，它是实现线程安全最简单的方式之一。当某个对象封闭在一个线程当中时将自动实现线程安全性，即使被封闭的对象本身它并不是安全的，实现线程主要有三种方式。

 

Ad-hoc线程封闭

 

Ad-hoc是指维护线程封闭是由程序自己去实现和维护。Ad-hoc非常脆弱，因为它没有一种语言特性，例如可见性修饰符或局部变量，能将对象封闭到特定的线程上。

 

   栈封闭

 

栈封闭简单理解就是通过局部变量来实现线程封闭，多个线程访问对象的同一个方法，方法内部的局部变量会拷贝到每个线程的线程栈当中，只有当前线程才能访问到，互不干扰。所以局部变量是不被多个线程所共享的。

示例：

public class ThreadTest {
    private int num;
    public void test(int key){
        int flag=0;
        for(int i=0;i

由示例可以看出，在类上有一个全局变量num,方法里有一个局部变量flag,启动两个线程去调用这个方法，发现num的结果是两个线程结果之和，而flag是互不干扰，所以局部变量是不被多个线程所共享的。

 

 ThreadLocal

 

维护线程封闭一种更规范的方法就是使用ThreadLocal。ThreadLocal提供get和set方法，这些方法为每个使用该变量的线程都存有一份独立的副本因此get总是返回的是当前线程在调用set时设置的值。

 

ThreadLocal一般用于防止对可变的单实例变量或者全局变量进行共享。例如在单线程应用程序中可能会维持一个全局的数据库连接，并在程序启动的时候初始化这个对象，从而避免在调用每个方法都要传递一个Connection对象。由于JDBC的连接对象不一定是线程安全的，因此，当多线程应用程序在没有协同的情况下使用全局变量时，就不是线程安全的，通过将JDBC的连接保存到ThreadLocal中，每个线程都会拥有属于自己的连接。

ThreadLocal代码示例：

/** 线程封闭示例 */
public class Demo7 {
    /** threadLocal变量，每个线程都有一个副本，互不干扰 */
    public static ThreadLocal value = new ThreadLocal<>();

    /**
     * threadlocal测试
     *
     * @throws Exception
     */
    public void threadLocalTest() throws Exception {

        // threadlocal线程封闭示例
        value.set("这是主线程设置的123"); // 主线程设置值
        String v = value.get();
        System.out.println("线程1执行之前，主线程取到的值：" + v);

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                String v = value.get();
                System.out.println("线程1取到的值：" + v);
                // 设置 threadLocal
                value.set("这是线程1设置的456");

                v = value.get();
                System.out.println("重新设置之后，线程1取到的值：" + v);
                System.out.println("线程1执行结束");
            }
        }).start();
        Thread.sleep(5000L); // 等待所有线程执行结束
        v = value.get();
        System.out.println("线程1执行之后，主线程取到的值：" + v);

    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Demo7().threadLocalTest();
    }
}
# 结果
线程1执行之前，主线程取到的值：这是主线程设置的123
线程1取到的值：null
重新设置之后，线程1取到的值：这是线程1设置的456
线程1执行结束
线程1执行之后，主线程取到的值：这是主线程设置的123

通过代码示例，可以看到主线程和子线程的执行结果互不干扰。当某个频繁执行的操作需要一个临时对象，例如一个缓冲区，而同时又希望避免在每次执行时都重新分配该临时对象，就可以使用ThreadLocal。