SpringBoot中使用 ThreadLocal 进行多线程上下文管理及注意事项小结

本文主要是介绍SpringBoot中使用 ThreadLocal 进行多线程上下文管理及注意事项小结,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!

《SpringBoot中使用ThreadLocal进行多线程上下文管理及注意事项小结》本文详细介绍了ThreadLocal的原理、使用场景和示例代码,并在SpringBoot中使用ThreadLo...

前言

在多线程编程中,线程安全是一个重要的问题。Java 提供了多种机制来处理线程安全问题,其中 ThreadLocal 是一个非常有用的工具。本文将详细介绍 ThreadLocal 的原理及其在多线程上下文管理中的应用,并在springboot中使用ThreadLocal保存请求中携带的用户信息。

技术积累

1.什么是 ThreadLocal

ThreadLocal 是 Java 提供的一个类,用于在多线程环境下为每个线程维护独立的变量副本。这意味着每个线程都可以独立地访问和修改自己的变量副本,而不会影响其他线程的变量。

2. ThreadLocal 的原理

2.1 线程隔离

每个线程都有一个 ThreadLocalMap 对象,该对象存储了所有 ThreadLocal 变量的副本。ThreadLocalMap 是 Thread 类的一个内部类,每个线程实例都有一个 ThreadLocalMap 实例。

2.2 存储机制

设置值: 当一个线程调用 ThreadLocal.set(value) 时,ThreadLocal 会将值存储到当前线程的 ThreadLocalMap 中。
获取值: 调用 ThreadLocal.get() 时,ThreadLocal 会从当前线程的 ThreadLocalMap 中获取值。

2.3 内存管理

弱引用: ThreadLocalMap 使用弱引用(WeakReferenandroidce)来存储 ThreadLocal 对象,以防止内存泄漏。
清理: 当 ThreadLocal 对象不再被使用时,它可以被垃圾回收,从而避免内存泄漏。

3. 使用场景

3.1 用户会话管理

在 Web 应用中,可以使用 ThreadLocal 存储用户会话信息,确保每个请求处理线程都能访问到正确的会话数据。

3.2 事务上下文管理

数据库操作中,可以使用 ThreadLocal 存储事务上下文,确保每个线程的操作都在正确的事务中进行。

3.3 线程局DnimSaP部变量

在多线程环境中,需要每个线程拥有独立的变量副本时,可以使用 ThreadLocal。

4. 示例代码

以下是一个简单的示例,展示了如何使用 ThreadLocal 来管理每个线程的独立变量。

public class ThreadLocalExample {
// 创建一个 ThreadLocal 实例
private static final ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal<>();
public static void main(String[] args) {
    // 创建多个线程
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        new Thread(() -> {
            // 为每个线程设置不同的值
            threadLocal.set((int) (www.chinasem.cnMath.random() * 100));
            try {
                // 模拟线程执行时间
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            // 获取并打印当前线程的值
            System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + ": " + threadLocal.get());
            // 清除 ThreadLocal 变量,避免内存泄漏
            threadLocal.remove();
        }).start();
    }
}
}

4.1 关键点

线程隔离: 每个线程都有独立的 ThreadLocal 变量副本。
内存管理: 使用 ThreadLocal.remove() 清除不再需要的变量,避免内存泄漏。
性能考虑: ThreadLocal 的使用会增加一定的内存开销,因此在不需要时应及时清理。

5. 注意事项

5.1 内存泄漏

如果不及时清理 ThreadLocal 变量,可能会导致内存泄漏。因此,建议在使用完 ThreadLocal 变量后调用 remove() 方法。

5.2 线程池

在使用线程池时,线程可能会被重用。如果 ThreadLocal 变量没有被清理,可能会导致后续任务访问到错误的数据。因此,在使用线程池时,务必在任务执行完毕后清理 ThreadLocal 变量。

实战演示

1. User 类

User 类表示用户数据

/**
 * User
 * @author senfel
 * @version 1.0
 * @date 2025/2/18 17:00
 */
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Data
public class User {
    private String id;
    private String username;
}

2. UserContext 类

UserContext 类使用 ThreadLocal 来存储和删除用户数据。

/**
 * UserContext
 * @author senfel
 * @version 1.0
 * @date 2025/2/18 17:01
 */
public class UserContext {
    // 创建一个 ThreadLocal 实例来存储 User 对象
    private static final ThreadLocal<User> userThreadLocal = new ThreadLocal<>();
    // 设置用户数据
    public static void setUser(User user) {
        userThreadLocal.set(user);
    }
    // 获取用户数据
    public static User getUser() {
        return userThreadLocal.get();
    }
    // 删除用户数据
    public static void clearUser() {
        userThreadLocalwww.chinasem.cn.remove();
    }
}

3.UserInterceptor 类

UserInterceptor 类用于在请求处理前后设置和清除 ThreadLocal 中的用户数据。

/**
 * UserInterceptor
 * @author senfel
 * @version 1.0
 * @date 2025/2/18 17:03
 */
@Component
public class UserInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 模拟从请求中获取用户数据
        String userId = request.getParameter("userId");
   python     String username = request.getParameter("username");
        if (userId == null || username == null) {
            response.getWriter().write("User ID and Username are required.");
            return false;
        }
        // 创建 User 对象并存储在 ThreadLocal 中
        User user = new User(userId, username);
        UserContext.setUser(user);
        return true;
    }
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        // 清除 ThreadLocal 中的用户数据,避免内存泄漏
        UserContext.clearUser();
    }
}

4.配置拦截器

在 Spring Boot 中配置拦截器,使其在请求处理前后执行。

/**
 * WebConfig
 * @author senfel
 * @version 1.0
 * @date 2025/2/18 17:10
 */
@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Autowired
    private UserInterceptor userInterceptor;
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(userInterceptor).addPathPatterns("/**");
    }

5.实战测试

随便访问一个路径,都会从请求中获取用户信息并放入local,在执行控制器结束后会清理掉数据。

SpringBoot中使用 ThreadLocal 进行多线程上下文管理及注意事项小结

SpringBoot中使用 ThreadLocal 进行多线程上下文管理及注意事项小结

总结

ThreadLocal 是一个非常强大的工具,可以帮助我们在多线程环境中管理线程局部变量。通过合理使用 ThreadLocal,可以有效地避免线程安全问题,提高程序的并发性能和稳定性。我们可以在 Spring Boot 应用中安全地存储和管理每个请求的用户数据,并通过显式地清理 ThreadLocal 变量,可以有效避免内存泄漏问题。

到此这篇关于SpringBoot中使用 ThreadLocal 进行多线程上下文管理及其注意事项的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot ThreadLocal多线程上下文管理内容请搜索China编程(www.chinasem.cn)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持China编程(www.chinasem.cn)!

这篇关于SpringBoot中使用 ThreadLocal 进行多线程上下文管理及注意事项小结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!



http://www.chinasem.cn/article/1153467

相关文章

使用Java将各种数据写入Excel表格的操作示例

《使用Java将各种数据写入Excel表格的操作示例》在数据处理与管理领域,Excel凭借其强大的功能和广泛的应用,成为了数据存储与展示的重要工具,在Java开发过程中,常常需要将不同类型的数据,本文... 目录前言安装免费Java库1. 写入文本、或数值到 Excel单元格2. 写入数组到 Excel表格

redis中使用lua脚本的原理与基本使用详解

《redis中使用lua脚本的原理与基本使用详解》在Redis中使用Lua脚本可以实现原子性操作、减少网络开销以及提高执行效率,下面小编就来和大家详细介绍一下在redis中使用lua脚本的原理... 目录Redis 执行 Lua 脚本的原理基本使用方法使用EVAL命令执行 Lua 脚本使用EVALSHA命令

Java并发编程之如何优雅关闭钩子Shutdown Hook

《Java并发编程之如何优雅关闭钩子ShutdownHook》这篇文章主要为大家详细介绍了Java如何实现优雅关闭钩子ShutdownHook,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起... 目录关闭钩子简介关闭钩子应用场景数据库连接实战演示使用关闭钩子的注意事项开源框架中的关闭钩子机制1.

Maven中引入 springboot 相关依赖的方式(最新推荐)

《Maven中引入springboot相关依赖的方式(最新推荐)》:本文主要介绍Maven中引入springboot相关依赖的方式(最新推荐),本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有... 目录Maven中引入 springboot 相关依赖的方式1. 不使用版本管理(不推荐)2、使用版本管理(推

Java 中的 @SneakyThrows 注解使用方法(简化异常处理的利与弊)

《Java中的@SneakyThrows注解使用方法(简化异常处理的利与弊)》为了简化异常处理,Lombok提供了一个强大的注解@SneakyThrows,本文将详细介绍@SneakyThro... 目录1. @SneakyThrows 简介 1.1 什么是 Lombok?2. @SneakyThrows

在 Spring Boot 中实现异常处理最佳实践

《在SpringBoot中实现异常处理最佳实践》本文介绍如何在SpringBoot中实现异常处理,涵盖核心概念、实现方法、与先前查询的集成、性能分析、常见问题和最佳实践,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、Spring Boot 异常处理的背景与核心概念1.1 为什么需要异常处理?1.2 Spring B

判断PyTorch是GPU版还是CPU版的方法小结

《判断PyTorch是GPU版还是CPU版的方法小结》PyTorch作为当前最流行的深度学习框架之一,支持在CPU和GPU(NVIDIACUDA)上运行,所以对于深度学习开发者来说,正确识别PyTor... 目录前言为什么需要区分GPU和CPU版本?性能差异硬件要求如何检查PyTorch版本?方法1:使用命

如何在 Spring Boot 中实现 FreeMarker 模板

《如何在SpringBoot中实现FreeMarker模板》FreeMarker是一种功能强大、轻量级的模板引擎,用于在Java应用中生成动态文本输出(如HTML、XML、邮件内容等),本文... 目录什么是 FreeMarker 模板?在 Spring Boot 中实现 FreeMarker 模板1. 环

使用Python和Pyecharts创建交互式地图

《使用Python和Pyecharts创建交互式地图》在数据可视化领域,创建交互式地图是一种强大的方式,可以使受众能够以引人入胜且信息丰富的方式探索地理数据,下面我们看看如何使用Python和Pyec... 目录简介Pyecharts 简介创建上海地图代码说明运行结果总结简介在数据可视化领域,创建交互式地

SpringMVC 通过ajax 前后端数据交互的实现方法

《SpringMVC通过ajax前后端数据交互的实现方法》:本文主要介绍SpringMVC通过ajax前后端数据交互的实现方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价... 在前端的开发过程中,经常在html页面通过AJAX进行前后端数据的交互,SpringMVC的controll