Java多线程编程--（4）ThreadLocal的使用

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我是靠谱客的博主健壮帅哥，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Java多线程编程--（4）ThreadLocal的使用，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

from http://blog.csdn.net/drifterj/article/details/7782706

ThreadLocal是Java从1.2版本就开始提供的一个类，顾名思义，就是线程级别的本地变量。目前在两种情况下采用了ThreadLocal类，以下分别进行介绍：

1》 为多线程并发的互斥控制提供了另一种全新的解决思路。前面提到多线程对同一个资源进行访问的互斥是通过关键字synchronized进行的。但使用这个关键字有一个副作用，那就是性能的损耗并且会遏制虚拟机对字节码的优化处理。我们来看一个例子：DateFormat类是Java提供的日期格式化类，我们使用这个类可以这样做：

[java] view plain copy

public String format(Date date){
DateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
return formatter.format(date);
}

这样写不会有多线程并发的问题，但因为DateFormat对象的创建是一个耗时操作，我们应该避免将其做个局部变量，否则大规模调用这个方法会出现性能瓶颈。但如果做成对象级或类级成员变量，又不可避免的出现多线程并发的问题，根据JDK文档，DateFormat不支持多线程并发，所以我们必须这样处理：

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private static DateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
public synchronized String format(Date date){
return formatter.format(date);
}

这样做还是没有问题，但synchronized关键字还是会影响性能。这个时候通过ThreadLocal就可以有一个两全其美的解决方案：为每一个线程分配一个DateFormat对象，这样不会创建大量的DateFormat对象，同时也不会有并发问题，代码如下：

[java] view plain copy

/**
* DateFormat对象生产工厂。因为DateFormat创建成本较高，并且还是非线程安全的，所以通过ThreadLocal去实现DateFormat对象的存储。
* 即一个线程一个DateFormat对象。
*/
protected static class DateFormatFactory{
/**
* key为格式串，如"yyyy-MM-dd HH:mm:ss"
*/
private static final Map<String, ThreadLocal<DateFormat>> PATTERN_2_DF = new HashMap<String, ThreadLocal<DateFormat>>();
private static final Object LOCK = new Object();
private static final String DEFAULT_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
private DateFormatFactory() {
}
public static DateFormat getDateFormatter(String pattern){
ThreadLocal<DateFormat> tl = PATTERN_2_DF.get(pattern);
if(null == tl || null == tl.get()){
synchronized(LOCK){
tl = PATTERN_2_DF.get(pattern);
if(null == tl){
tl = new ThreadLocal<DateFormat>();
}
DateFormat df = tl.get();
if(null == df){
try{
df = new SimpleDateFormat(pattern);
}catch(Exception e){
df = new SimpleDateFormat(DEFAULT_FORMAT);
}
tl.set(df);
}
PATTERN_2_DF.put(pattern, tl);
}
}
return PATTERN_2_DF.get(pattern).get();
}
}

通过上述基于ThreadLocal写的DateFormat工厂类，可以实现每一个线程一个DateFormat对象，这样不会大量创建该对象，并且不会出现并发操作的问题。

2》 通过ThreadLocal为其他模块的API传递参数。我们在实际编码中经常需要调用其他模块的功能，有时我们可能需要继承其他模块的类覆写某个方法。但在覆写某个方法时会发现该方法的参数不足，不允许我们进行足够的分支处理。上例子吧：

[java] view plain copy

package cn.test;
public class BusiProcesser {
public void processOrder(String orderId, double price){
processA(orderId, price);
processB(orderId, price);
}
public void processA(String orderId, double price){
// 业务处理逻辑
}
public void processB(String orderId, double price){
// 业务处理逻辑
}
}

这是某系统订单模块提供的一个订单处理功能，我们在使用中发现它不足以处理我们目前的功能，在确认该类不能修改后，我们决定继承这个类实现自己的订单处理类，如下：

[java] view plain copy

package cn.test;
public class MyBusinessProcesser {
public void processOrder(String orderId, double price){
/**
我们这里需要根据当前用户的类别进行一下分支，但痛苦的是，我们没法获得当前用户类别，
原始方法中没有当前用户类别的参数，并且根据其他参数也无法获取这个！！这个该怎么办？
if(当前用户类别 == "大客户"){
processA(orderId, price);
}else{
processC(orderId, price);
}*/
processB(orderId, price);
}
public void processA(String orderId, double price){
// 业务处理逻辑
}
public void processB(String orderId, double price){
// 业务处理逻辑
}
/**
* 我们自己独特逻辑处理方法
* @param orderId
* @param price
*/
public void processC(String orderId, double price){
// 业务处理逻辑
}
}

从代码中，我们看到了难点在哪里，那就是我们在覆写方法时，可能需要一些参数（如上例的当前下订单的用户）进行分支处理,但原始方法中却没有提供这个参数，我们可以通过ThreadLocal 在调用这个方法处将这个值以线程级变量的形式进行存储，然后在该方法中从ThreadLocal中得到这个变量即可，代码如下：

[java] view plain copy

package cn.test;
public class MyBusinessProcesser {
public void processOrder(String orderId, double price){
/**
我们这里需要根据当前用户的类别进行一下分支，但痛苦的是，我们没法获得当前用户类别，
原始方法中没有当前用户类别的参数，并且根据其他参数也无法获取这个！！这个该怎么办？
*/
MyThreadLocal mtl = MyThreadLocal.getInstance();
String currentUser = String.valueOf(mtl.getThreadValue("currentUser"));
if("大客户".equals(currentUser)){
processA(orderId, price);
}else{
processC(orderId, price);
}
processB(orderId, price);
}
public void processA(String orderId, double price){
// 业务处理逻辑
}
public void processB(String orderId, double price){
// 业务处理逻辑
}
/**
* 我们自己独特逻辑处理方法
* @param orderId
* @param price
*/
public void processC(String orderId, double price){
// 业务处理逻辑
}
/**
* 订单业务处理调用处示例
*/
public static void main(String[] args) {
MyThreadLocal mtl = MyThreadLocal.getInstance();
mtl.setThreadValue("currentUser", "大客户");
MyBusinessProcesser processer = new MyBusinessProcesser();
processer.processOrder("1000101", 100);
}
}

MyThreadLocal类的代码如下：

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package cn.test;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class MyThreadLocal {
private final static MyThreadLocal INSTANCE = new MyThreadLocal();
private ThreadLocal<Map<String, Object>> tl = new ThreadLocal<Map<String, Object>>();
private Object lock = new Object();
private MyThreadLocal(){
}
public static MyThreadLocal getInstance(){
return INSTANCE;
}
public void setThreadValue(String key, String value){
if(null == tl.get()){
synchronized(lock){
tl.set(new HashMap<String, Object>());
}
}
tl.get().put(key, value);
}
public Object getThreadValue(String key){
if(null == tl.get()){
return null;
}
return tl.get().get(key);
}
}