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线程以及ThreadLocal类

线程以及ThreadLocal类

作者: 学不好语文的LJ码农 | 来源:发表于2016-12-04 11:06 被阅读53次

    以下内容整理自互联网,仅用于个人学习


    线程的创建和启动

    • 继承Thread类
      定义Thread的子类,重写run方法,创建该子类的实例调用start方法。

    • 实现Runnable接口
      定义Runnable接口的实现类,重写run方法,创建该实现类的实例并将实例作为参数来创建Thread对象,再调用Thread对象的start方法。

    • 实现Callable接口(不常用)
      实现Callable接口,重写call方法。
      Callable接口比Runnable接口更加强大,Callable接口提供一个返回值,call方法能抛出异常,这些都是Runnable接口没有的功能。

      实现Runnable接口相比继承Thread的优势:
      1.可以避免单继承的局限性。
      2.代码能被多个程序共享,代码与数据是独立的。
      3.适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况。


    ThreadLocal类

    它代表一个线程局部变量,为每一个使用该变量的线程都提供一个变量值的副本,使每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会和其它线程的副本冲突。从线程的角度看,就好像每一个线程都完全拥有该变量。

    ThreadLocal类的使用

    ThreadLocal实例通常是类中的private static字段,它们希望将状态与某一个线程相关联。只要线程是活动的并且ThreadLocal实例是可访问的,每个线程都保持对其线程局部变量副本的隐式引用,在线程消失之后,其线程局部实例的所有副本都会被垃圾回收(除非存在对这些副本的其他引用)。

    首先创建ThreadLocal对象,然后在线程中调用set和get方法来设置和获取值。

    ThreadLocal<Integer> mValue = new ThreadLocal<Integer>();
    mValue.set(1); 
    int value = mValue.get();
    

    ThreadLocal的接口方法

    /** 
     * 返回此线程局部变量的初始值 
     * 
     * 线程第一次使用 get() 方法访问变量时将调用此方法,但如果线程之前调用 
     * 了 set(T) 方法,则不会对该线程再调用 initialValue 方法。通常,此 
     * 方法对每个线程最多调用一次,但如果在调用 get() 后又调用了  
     * remove(),则可能再次调用此方法。 
     *  
     * 该实现返回 null;如果程序员希望线程局部变量具有 null 以外的值,则 
     * 必须为 ThreadLocal 创建子类,并重写此方法。通常将使用匿名内部类完 
     * 成此操作。 
    */ 
    protected T initialValue(); 
     
    /** 
    * 返回此线程局部变量的当前线程的值 
    *  
    * 如果变量没有用于当前线程的值,则先 
    * 将其初始化为调用initialValue() 方法返回的值。 
    */ 
    public T get(); 
     
    /** 
    * 将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值 
    *  
    * 大部分子类不需要重写此方法,它们只依靠 initialValue() 方法 
    * 来设置线程局部变量的值 
    */ 
    public void set(T value); 
     
    /** 
    * 移除此线程局部变量当前线程的值 
    *  
    * 如果此线程局部变量随后被当前线程 读取,且这期间当前线程没有 
    * 设置其值,则将调用其 initialValue() 方法重新初始化其值。 
    * 这将导致在当前线程多次调用 initialValue 方法。 
    */ 
    public void remove();
    

    ThreadLocal实现线程安全

    • 因为每个Thread在进行对象访问时,访问的都是各自线程自己的ThreadLocalMap,所以保证了Thread与Thread之间的数据访问隔离。
    • 不同的ThreadLocal实例操作同一Thread时,ThreadLocalMap在存储时采用当前ThreadLocal的实例作为key来保证数据访问隔离。
    public class Test{ 
        static ThreadLocal<Integer> local=new ThreadLocal<Integer>(){ 
            protected synchronized Integer initialValue(){   
                return 0;   
            } 
        };   
     
        public static void main( String args[]){ 
             testRun t = new testRun(); 
             new Thread(t).start(); 
             new Thread(t).start(); 
        } 
     
        public static  class testRun implements Runnable{ 
        @Override 
        public void run() { 
            // TODO Auto-generated method stub 
            for(int i=5 ;i>0;i--){ 
                try {   
                    Thread.sleep(1000);   
                } catch (InterruptedException e) {   
                    e.printStackTrace();   
                } 
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"::"+local.get()); 
     
                 int localValue=local.get();   
                 local.set(++localValue);   
                    }  
            } 
        }    
    }
    

    输出结果

    Thread-0::0 
    Thread-1::0 
    Thread-0::1 
    Thread-1::1 
    Thread-1::2 
    Thread-0::2 
    Thread-1::3 
    Thread-0::3 
    Thread-0::4 
    Thread-1::4
    

    TheadLocal模式与同步机制的区别

    1. 实现机制
      同步机制采用了“以时间换空间”的方式,提供一份变量,让不同的线程排队访问。
      而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式,为每一个线程都提供一份变量的副本,从而实现同时访问而互不影响。

    2. 同步共享
      Java中的synchronized是一个保留字,它依靠JVM的锁机制来实现临界区的函数或者变量的访问中的原子性.在同步机制中,通过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量.此时,被用作“锁机制”的变量是多个线程共享的;
      而ThreadLocal会为每一个线程维护一个和该线程绑定的变量的副本,从而隔离了多个线程的数据,每一个线程都拥有自己的变量副本,从而也就没有必要对该变量进行同步了。
      ThreadLocal不能代替同步机制,两者面向的问题领域不同。

    3. 使用场合
      同步机制是为了同步多个线程对相同资源的并发访问,是为了多个线程之间进行通信的有效方式。
      而ThreadLocal是隔离多个线程的数据共享,从根本上就不在多个线程之间共享资源(变量),这样当然不需要对多个线程进行同步了。
      所以,如果你需要进行多个线程之间进行通信,则使用同步机制。如果需要隔离多个线程之间的共享冲突,可以使用ThreadLocal。

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