ThreadLocal
執行緒資料共享和安全
1.什么是ThreadLocal？
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ThreadLocal的作用，可以實作在同一個執行緒資料共享，從而解決多執行緒資料安全問題
當http請求發送到Tomcat服務端時，Tomcat會創建一個執行緒去處理這個http請求，如果是請求servlet，servlet可能又會呼叫其他service，在這些service中，又可能會呼叫dao，去對資料庫進行操作，
在這些資源或者方法的呼叫中，為解決資料安全問題，在這一個執行緒執行的程序中，我們希望有一個資料是共享的，而且是安全的，
應用場景：比如說事務控制，一個執行緒可能涉及到多個service的呼叫，呼叫多個dao，在這程序中，可能對資料庫的多張表進行了操作，這時我們希望在整個業務流程結束之后，再進行一次提交commit，反過來說，在沒有進行提交之前，我們希望始終是一個connection在操作，這樣才能在結束時進行統一的一次提交（在開始操作的時候將自動提交設定為false），
這樣就可以解決同一個請求中，呼叫多個service或者多個dao的需求，這個需求也是開發中必須解決的事務安全問題（事務一致性需求），
ThreadLocal技術就能夠很好地解決這個問題，我們可以在實際開發中使用Filter和ThreadLocal解決事務安全問題，
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一個ThreadLocal物件可以給當前執行緒關聯一個資料（普通變數，物件，對組）--使用set方法
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ThreadLocal可以像Map一樣存取資料，key為當前的ThreadLocal物件--使用get方法
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每一個ThreadLocal物件只能為當前執行緒關聯一個資料，如果要為當前執行緒關聯多個資料，就需要使用多個ThreadLocal物件實體
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每個ThreadLocal物件實體定義的時候，一般為static型別
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ThreadLocal中保存的資料，在執行緒銷毀之后，會自動釋放
2.ThreadLocal快速入門
2.1ThreadLocal的類圖
如下：ThreadLocal類中常用的方法有get()，set()，getMap()等，ThreadLocal類中含有一個重要的內部類ThreadLocalMap，ThreadLocalMap類中又含有一個內部類Entry，資料以key-value的形式存放在Entry中，
- ThreadLocal核心的價值就是：在一個執行緒中，以執行緒安全的方式來共享資料，
2.2應用實體
需求: 演示 ThreadLocal (作用：在一個執行緒中, 共享資料(執行緒安全))的使用
Dog：
package com.li.threadlocal;
public class Dog {
}
T1：
package com.li.threadlocal;
public class T1 {
//創建ThreadLocal物件, public static修飾
public static ThreadLocal<Object> threadLocal1 = new ThreadLocal<>();
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Task()).start();//啟動一個新的執行緒，注意不是主執行緒
}
//Task是一個執行緒類，同時是一個內部類
public static class Task implements Runnable {
@Override
public void run() {
Dog dog = new Dog();
Pig pig = new Pig();
//給threadLocal1物件放入dog
System.out.println("Task 放入了 dog=" + dog);
threadLocal1.set(dog);
System.out.println("Task 的 run 方法中的執行緒= " + Thread.currentThread().getName());
new T1Service().update();
}
}
}
T1Service：
package com.li.threadlocal;
public class T1Service {
public void update() {
//取出threadLocal1物件關聯的物件
Object o = T1.threadLocal1.get();
//獲取當前執行緒名
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("在T1Service 的update()的執行緒是= " + name + ", 取出dog= " + o);
//呼叫了dao-update()方法
new T1DAO().update();
}
}
T1DAO：
package com.li.threadlocal;
public class T1DAO {
public void update() {
//取出執行緒關聯的threadLocal1物件的資料
Object o = T1.threadLocal1.get();
//獲取當前執行緒的名稱
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("在T1DAO 的update()的執行緒是= " + name + ", 取出dog= " + o);
}
}
可以看到所有方法中拿到的物件都是同一個：
3.原始碼分析
3.1ThreadLocal的set()
在2.2的應用實體中，我們在T1類中使用了ThreadLocal.set()方法，現在來看看set()方法的底層原始碼：
set()方法關聯的其他方法和屬性：
從上述代碼中我們可以知道set方法的主要作業如下：
public void set(T value) {
//1.獲取當前執行緒
Thread t = Thread.currentThread();
//2.通過執行緒物件，獲取到和此執行緒關聯的ThreadLocalMap
// （ThreadLocalMap是ThreadLocal里的一個靜態內部類*,
// 型別是ThreadLocal$ThreadLocalMap）
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//3.如果獲取到的ThreadLocalMap不為空，就將傳入的資料放入map，其中：
// -key為當前的ThreadLocal物件(this) -value為存放的資料，
// 因為key值不能重復（map性質），一個ThreadLocal物件只能存放一個資料
// 如果再賦值，就會替換舊的value值
if (map != null)
map.set(this, value);
//4.如果和當前執行緒關聯的ThreadLocalMap為null，
//就創建一個和當前執行緒關聯的ThreadLocalMap，并且將存放的資料作為value放入map，
//這里的key為當前執行緒t（作用是讓執行緒和創建的map關聯起來）
else
createMap(t, value);
}
在2.2應用實體的threadLocal1.set(dog);陳述句旁打上斷點，點擊debug，點擊step over，
如下圖所示，可以看到子執行緒Thread-0中有一個threadLocals屬性（該屬性的型別為ThreadLocalMap），該map中又有一個table屬性（table的型別為Entry[]陣列）, table陣列存放Entry對，
這里涉及到的弱參考暫不深入
在Entry對中，以k-v的形式存放資料，key值為 當前的執行緒中 的ThreadLocal物件，value值為存放的資料，
因為map的存放性質，如果在同一個ThreadLocal物件中存放多個value，那么在底層的Entry對中保存的是最近存放的value值，這也是為什么一個ThreadLocal物件只能存放一個值，
執行緒中所有的ThreadLocal物件都被當前執行緒的threadLocals屬性(map)管理，因此無論在哪個方法中，只要能找到對應的執行緒Thread，就對該執行緒關聯的所有ThreadLocal物件中的value值進行操作，
一個執行緒中可以有多個ThreadLocal物件，如果還有其他ThreadLocal物件，使用set方法，存放的就是其他Entry對（key值就是其他的ThreadLocal物件）
存放多個ThreadLocal物件：
3.2ThreadLocal的get()
public T get() {
//先得到當前的執行緒物件
Thread t = Thread.currentThread();
//獲取和當前執行緒物件關聯的ThreadLocalMap
ThreadLocalMap map = getMap(t);
//如果map不為空
if (map != null) {
//就根據當前的呼叫者this（即當前呼叫get方法的ThreadLocal物件），得到對應的Entry
ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
//如果Entry的值e不為空
if (e != null) {
@SuppressWarnings("unchecked")
//回傳當前ThreadLocal物件關聯的value值
T result = (T)e.value;
return result;
}
}
//如果map為空，就初始化map，并將map和當前執行緒關聯
return setInitialValue();
}
3.3總結
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