本文主要是介绍多线程实践——ThreadLocal的应用场景及引申，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
参考文档一：
https://www.cnblogs.com/zz-ksw/p/12684877.html
在通常的业务开发中，ThreadLocal 有两种典型的使用场景
场景1：
ThreadLocal 用作保存每个线程独享的对象，为每个线程都创建一个副本，这样每个线程都可以修改自己所拥有的副本, 而不会影响其他线程的副本，确保了线程安全。
场景2：
ThreadLocal 用作每个线程内需要独立保存信息，以便供其他方法更方便地获取该信息的场景。每个线程获取到的信息可能都是不一样的，前面执行的方法保存了信息后，后续方法可以通过ThreadLocal 直接获取到，避免了传参，类似于全局变量的概念。
典型场景1
这种场景通常用于保存线程不安全的工具类，典型的需要使用的类就是 SimpleDateFormat。
在这种情况下，每个Thread内都有自己的实例副本，且该副本只能由当前Thread访问到并使用，相当于每个线程内部的本地变量，这也是ThreadLocal命名的含义。因为每个线程独享副本，而不是公用的，所以不存在多线程间共享的问题。
比如有10个线程都要用到SimpleDateFormat
| public class ThreadLocalDemo01 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
int finalI = i;
new Thread(() -> {
String data = new ThreadLocalDemo01().date(finalI);
System.out.println(data);
}).start();
Thread.sleep(100);
}
}
private String date(int seconds){
Date date = new Date(1000 * seconds);
SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
return simpleDateFormat.format(date);
}
}
|
我们给每个线程都创建了SimpleDateFormat对象，他们之间互不影响，代码是可以正常执行的。输出结果：
00:00
00:01
00:02
00:03
00:04
00:05
00:06
00:07
00:08
00:09
我们用图来看一下当前的这种状态：
如果有1000个线程都用到SimpleDateFormat对象呢？
我们一般不会直接去创建这么多线程，而是通过线程池，比如：
| public class ThreadLocalDemo011 {
public static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(16);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int finalI = i;
threadPool.submit(() -> {
String data = new ThreadLocalDemo011().date(finalI);
System.out.println(data);
});
}
threadPool.shutdown();
}
private String date(int seconds){
Date date = new Date(1000 * seconds);
SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("mm:ss");
return simpleDateFormat.format(date);
}
}
|
可以看出，我们用了一个16线程的线程池，并且给这个线程池提交了1000次任务。每个任务中它做的事情和之前是一样的，还是去执行date方法，并且在这个方法中创建一个
simpleDateFormat 对象。结果：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 00:00
00:07
00:04
00:02
...
16:29
16:28
16:27
16:26
16:39
|
们刚才所做的就是每个任务都创建了一个 simpleDateFormat 对象，也就是说，1000 个任务对应 1000 个 simpleDateFormat 对象，但是如果任务数巨多怎么办？
这么多对象的创建是有开销的，并且在使用完之后的销毁同样是有开销的，同时存在在内存中也是一种内存的浪费。
我们可能会想到，要不所有的线程共用一个 simpleDateFormat 对象？但是simpleDateFormat 又不是线程安全的，我们必须做同步，比如使用synchronized加锁。到这里也许就是我们最终的一个解决方法。但是使用synchronized加锁会陷入一种排队的状态，多个线程不能同时工作，这样一来，整体的效率就被大大降低了。有没有更好的解决方案呢？
使用ThreadLocal
对这种场景，ThreadLocal再合适不过了，ThreadLocal给每个线程维护一个自己的simpleDateFormat对象，这个对象在线程之间是独立的，互相没有关系的。这也就避免了线程安全问题。与此同时，simpleDateFormat对象还不会创造过多，线程池一共只有 16 个线程，所以需要16个对象即可。
| public class ThreadLocalDemo04 {
public static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(16);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int finalI = i;
threadPool.submit(() -> {
String data = new ThreadLocalDemo04().date(finalI);
System.out.println(data);
});
}
threadPool.shutdown();
}
private String date(int seconds){
Date date = new Date(1000 * seconds);
SimpleDateFormat dateFormat = ThreadSafeFormater.dateFormatThreadLocal.get();
return dateFormat.format(date);
}
}
class ThreadSafeFormater{
public static ThreadLocal<SimpleDateFormat> dateFormatThreadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("mm:ss"));
}
|
我们用图来看一下当前的这种状态：
SimpleDateFormat线程不安全的说明
https://blog.csdn.net/guofang110/article/details/83111993
我们在开发和设计系统的时候注意下一下三点:
1.自己写公用类的时候，要对多线程调用情况下的后果在注释里进行明确说明
2.对线程环境下，对每一个共享的可变变量都要注意其线程安全性
3.我们的类和方法在做设计的时候，要尽量设计成无状态的
这篇关于多线程实践——ThreadLocal的应用场景及引申的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
