什么时候应该使用ThreadLocal变量?

它是如何使用的?


当前回答

在多线程代码中使用类似SimpleDateFormat的类助手有三种场景,其中最好的一种是使用ThreadLocal

场景

1-通过锁或同步机制使用类似的共享对象,使应用程序变慢

线程池操作场景

2-在方法中作为局部对象使用

在线程池中,在这个场景中,如果我们有4个线程每个线程有1000个任务时间,那么我们有 创建了4000 SimpleDateFormat对象,并等待GC删除它们

3-使用ThreadLocal

在线程池中,如果我们有4个线程,我们给每个线程一个SimpleDateFormat实例 我们有4个线程,4个SimpleDateFormat对象。

不需要锁机制和对象的创建和销毁。(良好的时间复杂度和空间复杂度)

https://www.youtube.com/watch?v=sjMe9aecW_A

其他回答

什么时候?

当一个对象不是线程安全的时候,为了避免影响可伸缩性的同步,给每个线程一个对象,并保持它的线程作用域,即ThreadLocal。最常用但不是线程安全的对象之一是数据库Connection和JMSConnection。

如何?

例如,Spring框架通过将这些连接对象保存在ThreadLocal变量中,在幕后大量使用ThreadLocal来管理事务。在高层,当事务启动时,它获得连接(并禁用自动提交)并将其保存在ThreadLocal中。在进一步的db调用中,它使用相同的连接与db通信。最后,它从ThreadLocal获取连接,提交(或回滚)事务并释放连接。

我认为log4j也使用ThreadLocal来维护MDC。

试试这个小例子,感受一下ThreadLocal变量:

public class Book implements Runnable {
    private static final ThreadLocal<List<String>> WORDS = ThreadLocal.withInitial(ArrayList::new);

    private final String bookName; // It is also the thread's name
    private final List<String> words;


    public Book(String bookName, List<String> words) {
        this.bookName = bookName;
        this.words = Collections.unmodifiableList(words);
    }

    public void run() {
        WORDS.get().addAll(words);
        System.out.printf("Result %s: '%s'.%n", bookName, String.join(", ", WORDS.get()));
    }

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new Book("BookA", Arrays.asList("wordA1", "wordA2", "wordA3")));
        Thread t2 = new Thread(new Book("BookB", Arrays.asList("wordB1", "wordB2")));
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

控制台输出,如果线程BookA先执行: 结果BookA: 'wordA1, wordA2, wordA3'。 结果BookB: 'wordB1, wordB2'。 控制台输出,如果先执行线程BookB: 结果BookB: 'wordB1, wordB2'。 结果BookA: 'wordA1, wordA2, wordA3'。

Many frameworks use ThreadLocals to maintain some context related to the current thread. For example when the current transaction is stored in a ThreadLocal, you don't need to pass it as a parameter through every method call, in case someone down the stack needs access to it. Web applications might store information about the current request and session in a ThreadLocal, so that the application has easy access to them. With Guice you can use ThreadLocals when implementing custom scopes for the injected objects (Guice's default servlet scopes most probably use them as well).

ThreadLocals are one sort of global variables (although slightly less evil because they are restricted to one thread), so you should be careful when using them to avoid unwanted side-effects and memory leaks. Design your APIs so that the ThreadLocal values will always be automatically cleared when they are not needed anymore and that incorrect use of the API won't be possible (for example like this). ThreadLocals can be used to make the code cleaner, and in some rare cases they are the only way to make something work (my current project had two such cases; they are documented here under "Static Fields and Global Variables").

线程局部变量通常用于防止基于线程的设计中的共享 可变单例或全局变量。

在不使用连接池的情况下,它可以用于为每个线程建立单独的JDBC连接等场景。

private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder
           = new ThreadLocal<Connection>() {
      public Connection initialValue() {
           return DriverManager.getConnection(DB_URL);
          }
     };

public static Connection getConnection() {
      return connectionHolder.get();
} 

当您调用getConnection时,它将返回与该线程关联的连接。对于其他属性(如dateformat、事务上下文等),您不希望在线程之间共享,也可以这样做。

您也可以使用局部变量来实现相同的目的,但是这些资源通常会占用创建时间,因此您不希望在使用它们执行某些业务逻辑时一次又一次地创建它们。然而,ThreadLocal值存储在线程对象本身中,一旦线程被垃圾收集,这些值也就消失了。

这个链接很好地解释了ThreadLocal的用法。

文档说得很好:“每个访问[线程局部变量]的线程(通过它的get或set方法)都有它自己的、独立初始化的变量副本”。

当每个线程必须有自己的某个副本时,可以使用一个。默认情况下,数据在线程之间共享。