ThreadLocal（2）：运用场景
通过上一章介绍，我们已经基本了解ThreadLocal的特点。但是它具体是运用在什么场景中呢？ 接下来让我们看一个案例： 事务操作。
1 转账案例
1.1 场景构建
这里我们先构建一个简单的转账场景： 有一个数据表account，里面有两个用户Jack和Rose，用户Jack 给用户Rose 转账。
案例的实现主要用mysql数据库，JDBC 和 C3P0 框架。以下是详细代码 ：
（1） 项目结构
（2） 数据准备
create table account(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20),
money double
);
-- 初始化数据
insert into account values(null, 'Jack', 1000);
insert into account values(null, 'Rose', 0);
（3） 引入依赖
com.mchange
c3p0
0.9.5.2
mysql
mysql-connector-java
8.0.19
com.mchange
mchange-commons-java
0.2.12
（4） C3P0配置文件和工具类
com.mysql.jdbc.Driver
jdbc:mysql://192.168.222.156:3306/test_db
root
123456
5
10
3000
（5）工具类 ： JdbcUtils
package com.example.demo.utils;
import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
public class JdbcUtils {
// c3p0 数据库连接池对象属性
private static final ComboPooledDataSource ds = new ComboPooledDataSource();
// 获取连接
public static Connection getConnection() throws SQLException {
return ds.getConnection();
}
//释放资源
public static void release(AutoCloseable... ios){
for (AutoCloseable io : ios) {
if(io != null){
try {
io.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public static void commitAndClose(Connection conn) {
try {
if(conn != null){
//提交事务
conn.commit();
//释放连接
conn.close();
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void rollbackAndClose(Connection conn) {
try {
if(conn != null){
//回滚事务
conn.rollback();
//释放连接
conn.close();
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
（6） dao层代码 ： AccountDao
package com.example.demo.dao;
import com.example.demo.utils.JdbcUtils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;
public class AccountDao {
public void out(String outUser, int money) throws SQLException {
String sql = "update account set money = money - ? where name = ?";
Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
pstm.setInt(1,money);
pstm.setString(2,outUser);
pstm.executeUpdate();
JdbcUtils.release(pstm,conn);
}
public void in(String inUser, int money) throws SQLException {
String sql = "update account set money = money + ? where name = ?";
Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
pstm.setInt(1,money);
pstm.setString(2,inUser);
pstm.executeUpdate();
JdbcUtils.release(pstm,conn);
}
}
（7）service层代码 ： AccountService
package com.example.demo.service;
import com.example.demo.dao.AccountDao;
public class AccountService {
public boolean transfer(String outUser, String inUser, int money) {
AccountDao ad = new AccountDao();
try {
// 转出
ad.out(outUser, money);
// 转入
ad.in(inUser, money);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
return true;
}
}
（8）web层代码 ： AccountWeb
package com.example.demo.web;
import com.example.demo.service.AccountService;
public class AccountWeb {
public static void main(String[] args) {
// 模拟数据 : Jack 给 Rose 转账 100
String outUser = "Jack";
String inUser = "Rose";
int money = 100;
AccountService as = new AccountService();
boolean result = as.transfer(outUser, inUser, money);
if (result == false) {
System.out.println("转账失败!");
} else {
System.out.println("转账成功!");
}
}
}
启动以后效果为
1.2 引入事务
案例中的转账涉及两个DML操作： 一个转出，一个转入。这些操作是需要具备原子性的，不可分割。不然就有可能出现数据修改异常情况。
package com.example.demo.service;
import com.example.demo.dao.AccountDao;
public class AccountService {
public boolean transfer(String outUser, String inUser, int money) {
AccountDao ad = new AccountDao();
try {
// 转出
ad.out(outUser, money);
// 模拟转账过程中的异常
int i = 1/0;
// 转入
ad.in(inUser, money);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
return true;
}
}
运行后效果如下：
没有事务的情况下，操作缺乏原子性。
所以这里就需要操作事务，来保证转出和转入操作具备原子性，要么同时成功，要么同时失败。
（1）JDBC中关于事务的操作的api
| Connection接口的方法 | 作用 |
| void setAutoCommit(false) | 禁用事务自动提交（改为手动） |
| void commit(); | 提交事务 |
| void rollback(); | 回滚事务 |
（2） 开启事务的注意点:
- 为了保证所有的操作在一个事务中,案例中使用的连接必须是同一个: service层开启事务的connection需要跟dao层访问数据库的connection保持一致
- 线程并发情况下, 每个线程只能操作各自的 connection
2 常规解决方案
2.1 常规方案的实现
基于上面给出的前提， 大家通常想到的解决方案是 ：
- 传参: 从service层将connection对象向dao层传递
- 加锁
以下是代码实现修改的部分：
（1 ) AccountService类
package com.example.demo.service;
import com.example.demo.dao.AccountDao;
import com.example.demo.utils.JdbcUtils;
import java.sql.Connection;
public class AccountService {
public boolean transfer(String outUser, String inUser, int money) {
AccountDao ad = new AccountDao();
//线程并发情况下,为了保证每个线程使用各自的connection,故加锁
synchronized (AccountService.class) {
Connection conn = null;
try {
conn = JdbcUtils.getConnection();
//开启事务
conn.setAutoCommit(false);
// 转出
ad.out(conn, outUser, money);
// 模拟转账过程中的异常
// int i = 1/0;
// 转入
ad.in(conn, inUser, money);
//事务提交
JdbcUtils.commitAndClose(conn);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
//事务回滚
JdbcUtils.rollbackAndClose(conn);
return false;
}
return true;
}
}
}
（2) AccountDao类（这里需要注意的是：connection不能在dao层释放，要在service层，不然在dao层释放，service层就无法使用了）
package com.example.demo.dao;
import com.example.demo.utils.JdbcUtils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;
public class AccountDao {
public void out(Connection conn, String outUser, int money) throws SQLException {
String sql = "update account set money = money - ? where name = ?";
//注释从连接池获取连接的代码,使用从service中传递过来的connection
// Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
pstm.setInt(1, money);
pstm.setString(2, outUser);
pstm.executeUpdate();
//连接不能在这里释放,service层中还需要使用
// JdbcUtils.release(pstm,conn);
JdbcUtils.release(pstm);
}
public void in(Connection conn, String inUser, int money) throws SQLException {
String sql = "update account set money = money + ? where name = ?";
// Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
pstm.setInt(1, money);
pstm.setString(2, inUser);
pstm.executeUpdate();
// JdbcUtils.release(pstm,conn);
JdbcUtils.release(pstm);
}
}
2.2 常规方案的弊端
上述方式我们看到的确按要求解决了问题，但是仔细观察，会发现这样实现的弊端：
- 直接从service层传递connection到dao层, 造成代码耦合度提高
- 加锁会造成线程失去并发性，程序性能降低
3 ThreadLocal解决方案
3.1 ThreadLocal方案的实现
像这种需要在项目中进行数据传递和线程隔离的场景，我们不妨用ThreadLocal来解决：
（1）工具类的修改：加入ThreadLocal
package com.example.demo.service;
import com.example.demo.dao.AccountDao;
import com.example.demo.utils.JdbcUtils;
import java.sql.Connection;
public class AccountService {
public boolean transfer(String outUser, String inUser, int money) {
AccountDao ad = new AccountDao();
try {
Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
//开启事务
conn.setAutoCommit(false);
// 转出 ： 这里不需要传参了 ！
ad.out(outUser, money);
// 模拟转账过程中的异常
// int i = 1 / 0;
// 转入
ad.in(inUser, money);
//事务提交
JdbcUtils.commitAndClose();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
//事务回滚
JdbcUtils.rollbackAndClose();
return false;
}
return true;
}
}
（2） AccountService类的修改：不需要传递connection对象
package com.example.demo.dao;
import com.example.demo.utils.JdbcUtils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;
public class AccountDao {
public void out(String outUser, int money) throws SQLException {
String sql = "update account set money = money - ? where name = ?";
Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
pstm.setInt(1,money);
pstm.setString(2,outUser);
pstm.executeUpdate();
//照常使用
// JdbcUtils.release(pstm,conn);
JdbcUtils.release(pstm);
}
public void in(String inUser, int money) throws SQLException {
String sql = "update account set money = money + ? where name = ?";
Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
pstm.setInt(1,money);
pstm.setString(2,inUser);
pstm.executeUpdate();
// JdbcUtils.release(pstm,conn);
JdbcUtils.release(pstm);
}
}
（3）AccountDao类的修改：照常使用
package com.example.demo.dao;
import com.example.demo.utils.JdbcUtils;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;
public class AccountDao {
public void out(String outUser, int money) throws SQLException {
String sql = "update account set money = money - ? where name = ?";
Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
pstm.setInt(1,money);
pstm.setString(2,outUser);
pstm.executeUpdate();
//照常使用
// JdbcUtils.release(pstm,conn);
JdbcUtils.release(pstm);
}
public void in(String inUser, int money) throws SQLException {
String sql = "update account set money = money + ? where name = ?";
Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
PreparedStatement pstm = conn.prepareStatement(sql);
pstm.setInt(1,money);
pstm.setString(2,inUser);
pstm.executeUpdate();
// JdbcUtils.release(pstm,conn);
JdbcUtils.release(pstm);
}
}
3.2 ThreadLocal方案的好处
从上述的案例中我们可以看到， 在一些特定场景下，ThreadLocal方案有两个突出的优势：
- 传递数据 ： 保存每个线程绑定的数据，在需要的地方可以直接获取, 避免参数直接传递带来的代码耦合问题。
- 线程隔离 ： 各线程之间的数据相互隔离却又具备并发性，避免同步方式带来的性能损失。